CN103204715B - 一种采用固化畜禽粪发酵生产氨基酸生物有机肥的方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用固化畜禽粪发酵生产氨基酸生物有机肥的方法及其产品，属于肥料的生产与加工领域。本发明采用预混发酵菌种，然后用固化剂处理猪粪、鸡粪等畜禽粪便，使之成为可长距离运输到发酵场、不沾结运输容器的有机原料，继而进行避光好氧发酵生产得到氨基酸生物有机肥。使用本发明方法制备得到的氨基酸生物有机肥肥效稳定，持久，尤其宜做基肥，能够在均衡供肥的同时及时向土壤补充微生物和优质有机质，从而能够改良和熟化土壤，且使用方便，易于储运，价格便宜，产出投入比高，市场竞争力强，易于市场推广。

Description

一种采用固化畜禽粪发酵生产氨基酸生物有机肥的方法及其产品

技术领域

本发明涉及一种氨基酸生物有机肥及其制备方法，特别涉及一种采用固化畜禽粪发酵生产氨基酸生物有机肥的方法及其产品。本发明属于肥料的生产和加工领域。

背景技术

养殖业集约化的发展，产生了大量的猪粪、鸡粪、等养殖业粪便。目前处理畜禽粪，多采用市售螺旋挤压的方法将畜禽粪便液固分离，造成了液体物料带走了大量有机养分，所生成的泥粪带有刺激性臭味，有害杂菌未除，仍然难于直接利用。既造成了资源浪费，也没有解决环保问题，目前提倡资源节约型、环境友好型社会，上述的有机废弃物必须得到有效、科学合理的处理和应用。

氮资源的循环：图1所示。

氮的循环利用要靠植物的光合作用来完成，作物需要的氮素要靠肥料氮来供给，因而本项发明技术，提供了从养殖粪便中的氮转化成为肥料氮的途径，衔接了循环经济中氮循环的重要链条。

养殖粪便中的氮，大多是复杂的含氮有机化合物，如猪粪、鸡粪、这些待处理的废料数量很大，采用简单螺旋挤压的方法，无法进行无害化和综合利用的合理处理。

本发明是在专用设备中采用固化剂固定上述物料中的水分同时加入发酵菌种，使上述待处理的、含发酵菌种的畜禽粪原料，能够容易的运输到微生物发酵的设施中集中处理，使之调整碳氮比（有机物中碳的总含量与氮的总含量的比，微生物对有机质的分解的碳氮比（C/N）是25：1）、水分进行好氧发酵，风干造粒，制成产品氨基酸生物肥。既环保处理了畜禽粪，又产出了优质有机肥料。以其经济效益及社会效益，造福社会。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种采用固化畜禽粪发酵生产氨基酸生物有机肥的方法，本发明的方法采用预混发酵菌种，然后用固化剂处理猪粪、鸡粪等畜禽粪便，使之成为可长距离运输到发酵场、不沾结运输容器的有机原料，继而进行避光好氧发酵生产得到氨基酸生物有机肥。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明的一种采用固化畜禽粪发酵生产氨基酸生物有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）畜禽粪原料的固化处理

畜禽粪原料预先接种发酵菌剂扩大菌，然后加入固化剂，使有机原料达到含水量为40-65%，干物质含量为35-60%；其中所述的发酵菌剂扩大菌是农肥领域中普通发酵用的商品菌粉扩大菌；

（2）发酵

将步骤（1）得到的固化处理后的有机原料与腐殖酸或草炭，按有机原料：腐殖酸或草炭=2～3.5:1的重量比例在混合机内混合成含水量为40～55％的混合料，并调整碳氮比（C/N）为20-30:1，优选为25：1，在保持堆温为40～70℃的温度下进行避光好氧发酵7-15天；

（3）风干造粒

对发酵好的物料，进行常温风干至含水量为20-25％，整理造粒，即生产出含有氨基酸和有益微生物的氨基酸生物有机肥。

在本发明中，优选的，所述的畜禽粪包括鸡粪、猪粪。

在本发明中，优选的，步骤（1）中所述的发酵菌剂扩大菌是按照畜禽粪原料重量的7～11％接种，然后，加入畜禽粪原料重量的3-8%的固化剂，混匀固化。

在本发明中，优选的，步骤（1）中所述的发酵菌剂扩大菌是按菌粉：红糖：麦麸或米糠：水=5-6：0.5-1：30-40：35-40的比例配料混合制取得到的，混合3-4个小时后加入并混匀到待处理的畜禽粪原料中。更优选的，所述的发酵菌剂扩大菌是按菌粉：红糖：麦麸或米糠：水=6：1：37：40的比例配料混合制取得到的。

在本发明中，所述的商品菌粉可以是农肥领域中普通发酵用商品菌粉，优选的，所述的菌粉是酵菌素，该菌种由日本岛本公司生产，在中国山东市场上可以购买得到，它是含有30多个菌种的复合菌群。

在本发明中，优选的，步骤（2）中所述的发酵是在通风避光的水泥地面棚架下进行，用铲车堆成高1-2米宽2-3米长度不限的料堆，发酵料堆保持温度在40～70℃，初始水分40～55％，进行避光耗氧发酵，每12小时或发酵料堆温升超过65℃时，用铲车进行翻动一次，发酵周期约为7～12天，此时发酵料含水量随发酵成熟度逐渐降低，发酵结束时，物料含水为25%-35%。

本发明的目的之二是提供采用上述方法制备得到的氨基酸生物有机肥。

按照本发明方法制备得到的氨基酸生物有机肥，其质量成分（干基）为：含氨基酸5-6%、含有机质60-70%、含有益微生物0.2-0.5亿个/克、含氮磷钾为4-6%。

如此制备的氨基酸生物有机肥各组分的作用如下：

所含氨基酸用于供给作物直接利用的和速效的养分，并和无机养分及铜铁锰锌钼构成络合物和鳌合物，所含有机质和有机氮磷钾用来供给作物所需的长效养分，所激活的生物酶用于酶促肥料的降解，提高肥料利用率和作物养分的转化率，从而产生养分吸收上的叠加效应，取得提高肥料利用率、超产提质、增产多收的效果。

本发明的氨基酸生物有机肥的产品外观，具有多种形式：可以是粉状、也可以是固体颗粒。本发明推荐为粉状肥料或6毫米—8毫米的柱状颗粒为佳，因为粒径大，易于在土壤中适时崩解生效。

相较于现有技术，本发明的方法具有如下优点：

1、对畜禽粪原料的固化处理采用预先接种菌剂，同时采用3-8%的固化剂（NTM系列，安徽耐驰环保公司生产，商品市场有售）处理有机原料使之达到含水40-65%，固形物含量35-40%，固化处理后的畜禽粪原料不流动、不摊散，可长距离运输到发酵场而不沾结输送容器或运输设施。

2、在固化时，固化剂与有机原料中的水分发生水化胶凝反应，改变其持水性、降低含水率、提高有机原料的固化块强度；在发酵时，由于微生物的迅速增殖，破坏固化剂的水化胶凝反应，解除固化，同时，有机原料鸡粪、猪粪中含有的尿酸态、马尿酸态的氮，经过一系列降解，最后从氨态转化为硝酸态，以供给作物根部直接吸收利用。另外还可以消除原料中的刺激性臭味。应该说明，各地的养殖场较多，每个县几十个甚至百多个，这种预先固化的方法，符合目前原料分散，集中在肥料生产厂家发酵处理成肥的现实需要，完善了资源节约型、环境友好型项目的生产布局。

3、经过发酵后N素可构成游离氨基酸，及含氮养分，发酵中微生物的增殖所激活的生物酶能酶促生化过程，产生的其他发酵物质可以增加多种养分的有效利用率，同时，发酵成熟的有机原料不再有臭味，略有酱香，水分也多转化成为附着水，固化剂的聚水作用消失。从而产出氨基酸发酵有机肥料产品。

用畜禽粪生产的氨基酸生物有机肥具有如下优点：

1、肥效稳定，持久，尤其宜做基肥，能够均衡的供肥的同时及时的向土壤补充微生物和优质有机质。特别适用于种植绿色、有机的农产品使用。

2、由于氨基酸、生物酶在植物体内的作用，能够改善作物的风味和口味，可提高作物的品质。

3、能够改良和熟化土壤，凡使用氨基酸生物有机肥的地区，根治板结，一季作物即时见效。

4、使用方便，易于储运，降低施肥操作强度，节约劳动成本。

5、氨基酸生物肥属主力肥料，适用于任何作物和适用于一切土壤，价格便宜，产出投入比高，市场竞争力强，易于市场推广。

附图说明

图1为氮资源循环示意图。

具体实施方式

在本发明的一个优选实施例中，本发明固化有机原料的生产方法是在猪粪、鸡粪等畜禽粪中首先接种用料量的7～11％的发酵菌剂扩大菌，发酵菌剂扩大菌是按菌粉：红糖：麦麸或米糠：水=5-6：0.5-1：30-40：35-40的比例配料混合制取得到的，更优选的，所述的发酵菌剂扩大菌是按菌粉：红糖：麦麸或米糠：水=6：1：37：40的比例配料混合制取得到的，混合3-4个小时后加入并混匀到待处理的畜禽粪原料中，同时用专用的双螺旋混合机，加入3-8%的固化剂，混匀固化，使有机原料中含水量为40-65%，干物质含量为35-60%，备用。

其中所述的发酵菌剂扩大菌是农肥领域中普通发酵用的商品菌粉扩大菌；本发明的商品菌粉可以是农肥领域中普通发酵用商品菌粉，例如酵素菌，该菌种由日本岛本公司生产，在中国山东市场上可以购买得到，它是含有30多个菌种的复合菌群。

在本发明的一个优选实施例中，本发明的产品氨基酸生物有机肥的发酵是按以下方法制备：将上述固化有机原料和符合生产要求的腐殖酸或草炭，按有机原料：腐殖酸或草炭=2～3.5:1的重量比例在混合机内混合成含水量为40～55％的混合料，并调整碳氮比为20-30:1，优选为25：1，在保持堆温为40～70℃的温度下进行避光好氧发酵7-15天；

其中所述腐殖酸或草炭包括产自各地的腐殖酸和草炭等低价的有机原料。

在本发明的一个优选实施例中，发酵可在通风避光的水泥地面棚架下进行，用铲车堆成高1-2米宽2-3米长度不限的料堆，发酵料堆保持温度在40～70℃，初始水分40～55％，进行避光好氧发酵，每12小时或发酵料堆温升超过65℃时，用铲车进行翻动一次，发酵周期为7～15天，此时发酵料含水量随发酵成熟度逐渐降低，发酵结束时，物料为含水25%-35%的松散状态，这时应将料堆摊开自然风干，风干温度应为常温或约20℃以上为宜，风干时间约为2-3天，物料最终含水应满足20～25％，含有微生物0.2-0.5亿个/克以上。

本发明的氨基酸生物有机肥产品质量成分（干基）为：含氨基酸5-6%、含有机质60-70%、含有益微生物0.2-0.5亿个/克、含氮磷钾为4-6%。（因原料不同而异）

氨基酸生物有机肥的产品外观，具有多种形式：可以是粉状、也可以是固体颗粒。优选为粉状肥料或6毫米—8毫米的柱状颗粒，因为粒径大，易于在土壤中适时崩解生效。

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1氨基酸生物有机肥的制备

1、材料：

鲜基猪粪收集自湖南省宁乡县流沙河镇一带的养殖场

酵素菌：由日本岛本公司生产，购自中国市场。

NTMI固化剂：购自安徽耐驰环保科技有限公司。

红糖、麦麸、腐殖酸购自市场。

2、方法

（1）鲜基猪粪原料的固化处理

将含水在50-60%的鲜基猪粪1000公斤在专用的双螺旋混合机内添加发酵菌剂扩大菌80公斤与NTMI固化剂40公斤充分混合，得到含水量为50%、干物质含量为50%的固化有机料。

所述扩大菌是按酵菌素：红糖：麦麸：水=6：1：37：40的比例配料混合制取得到的，混合4个小时后加入并混匀到待处理的畜禽粪原料中。

（2）发酵

用固化猪粪、腐殖酸，按固化猪粪：腐殖酸=3：1的比例混合，碳氮比为25:1，在装备有铲车翻料机的棚架地坪上堆料发酵，堆成为高度1-2米、宽度2-3米、长度不限料堆，在发酵床上进行避光好氧发酵，堆温温度为60℃，水分40％左右，每12小时或发酵料堆温超过65℃时，用铲车进行翻动一次，发酵10天后，此时含水已降至25%左右，物料发酵成熟。再用翻料铲车在地坪上摊开，常温挥发到含水20-22％，则制成含有机质约80%的氨基酸生物有机肥。

（3）风干造粒

制成粉状，包装，得到含氨基酸6％、含氮、五氧化二磷、氧化钾大约2%、1%、1%、含微生物大于0.2亿个/克，有机质大于65%的价格低廉的产品氨基酸生物有机肥。

实施例2氨基酸生物有机肥的制备

1、材料：

鲜基鸡粪收集自湖南省常德市桃源县各乡的养鸡场

酵素菌：由日本岛本公司生产，购自中国市场。

NTMI固化剂：购自安徽耐驰环保科技有限公司。

红糖、麦麸、草炭购自市场。

2、方法

（1）鲜基鸡粪原料的固化处理

将含水在50-60%的鲜基鸡粪2000公斤在专用的双螺旋混合机内添加发酵菌剂扩大菌220公斤与NTMI固化剂100公斤充分混合，得到含水量为45%、干物质含量为55%的固化有机原料。

所述扩大菌是按酵菌素：红糖：麦麸：水=5：0.5：40：35的比例配料混合制取得到的，混合3个小时后加入并混匀到待处理的鸡粪原料中。

（2）发酵

用固化鸡粪、草炭，按固化鸡粪：草炭=2：1的比例混合，碳氮比为25:1，在电脑控制的机械自翻发酵床中进行避光好氧发酵，堆成为高度1-2米、宽度2-3米、长度不限料堆，在发酵床上进行避光好氧发酵，堆温温度为50℃，水分40％左右，每12小时或发酵料堆温超过65℃时，进行翻动一次，发酵12天后，此时含水已降至25%左右，物料发酵成熟。在回转风干机内低温脱水到含水20％，或在地坪摊开，常温挥发到含水20％，则制成含有机质约60%的氨基酸生物有机肥。

（3）风干造粒

制成6毫米—8毫米的柱状颗粒，包装，可得到含氨基酸8％、含氮、五氧化二磷、氧化钾大约2%、1.5%、2%、含微生物大于0.2亿个/克，有机质大于65%的价格低廉的产品氨基酸生物有机肥。

试验例1本发明氨基酸生物有机肥在农业生产中的应用

由本发明方法制备得到的氨基酸生物有机肥自研发以后，在湖南省衡阳市、羊古坳、岳阳市以及海南省万宁市，文昌市等几十个县市进行了试验，其示范结果均获得非常好的效果，主要表现如下：

1、肥效大大高于等养分含量的其它肥料：在多种作物中试用的数据统计表明，肥效是同养分其他化肥的1.5倍以上。在整个作物生长期可均衡供给作物生长的养分。能够大大提高作物的产量，以实施例1制备得到的氨基酸生物有机肥为例，水稻产量提高了23%-27%，红薯产量是原有产量的2.5倍，花椰菜产量提高了16%，毛节瓜产量提高了10%，具体统计结果如下表1所示。

表1：氨基酸生物有机肥几种作物上的使用效果

2、由于氨基酸、生物酶在植物体内的作用，能够改善作物的风味和口味，可提高作物的品质。

3、能够改良和熟化土壤，凡使用氨基酸生物有机肥的地区，根治板结，一季作物即时见效。

4、使用方便，易于储运，降低施肥操作强度，节约劳动成本。

5、氨基酸生物肥属主力肥料，适用于任何作物和适用于一切土壤，价格便宜，产出投入比高，市场竞争力强，易于市场推广。

Claims (7)

1.一种采用固化畜禽粪发酵生产氨基酸生物有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)畜禽粪原料的固化处理

预先按照畜禽粪原料重量的7～11％接种发酵菌剂扩大菌，然后，加入畜禽粪原料重量的3-8％的NTMI固化剂，混匀固化，使有机原料达到含水量为40-65％，干物质含量为35-60％；其中所述的发酵菌剂扩大菌是按菌粉：红糖：麦麸或米糠：水＝5-6：0.5-1：30-40：35-40的比例配料混合制取得到的，混合3-4个小时后加入并混匀到待处理的畜禽粪原料中，所述的菌粉是酵素菌；所述的NTMI固化剂购自安徽耐驰环保科技有限公司；

(2)发酵

将步骤(1)得到的固化处理后的有机原料与腐殖酸或草炭，按有机原料：腐殖酸或草炭＝2～3.5:1的重量比例在混合机内混合成含水量为40～55％的混合料，并调整碳氮比为25：1，发酵是在通风避光的水泥地面棚架下进行，用铲车堆成高1-2米宽2-3米长度不限的料堆，发酵料堆保持温度在50～70℃，初始水分40～55％，进行避光好氧发酵，每12小时或发酵料堆温升超过65℃时，用铲车进行翻动一次，发酵周期为7～15天，此时发酵料含水量随发酵成熟度逐渐降低，发酵结束时，物料含水为25％-35％；

(3)风干造粒

对发酵好的物料，进行常温风干至含水量为20-25％，整理造粒，即生产出含有氨基酸和有益微生物的氨基酸生物有机肥。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的畜禽粪包括鸡粪、猪粪。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的发酵菌剂扩大菌是按菌粉：红糖：麦麸或米糠：水＝6：1：37：40的比例配料混合制取得到的。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法制备得到氨基酸生物有机肥。

5.根据权利要求4所述的氨基酸生物有机肥，其特征在于氨基酸生物有机肥干基质量成分为：含氨基酸5-6％、含有机质60-70％、含有益微生物0.2-0.5亿个/克、含氮磷钾为4-6％。

6.根据权利要求4或5所述的氨基酸生物有机肥，其特征在于具有多种形式，包括粉状、固体颗粒状。

7.根据权利要求6所述的氨基酸生物有机肥，其特征在于所述的氨基酸生物有机肥为粉状肥料或6毫米—8毫米的柱状颗粒肥料。