CN103980019A - 一种农业固体有机废弃物中温生物发酵工艺及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农业有机废弃物中温发酵工艺和产品，包括四阶段发酵法、菌剂两次加入法和产品。四阶段发酵包括升温期、短时高温期、中温发酵期和降温稳定期，以促进中温菌繁殖的中温（48～52℃）发酵为主，短时高温用来杀死病虫卵和杂草种子。菌剂两次加入是在两发酵阶段分别加入腐熟菌和胶胨芽孢杆菌，既腐熟废弃物，又加强菌肥功能性。所述工艺可用于畜禽粪便、秸秆和菇渣等废弃物的快速腐熟，与传统堆肥比，起温快，1天后堆温58℃，传统工艺为45℃，发酵周期20天，传统工艺需103天，养分转化率提高50.20%，微生物每克增加29.5亿个。发酵产品黑褐色，松散，无臭无味，在大葱种植中病害防效56%，增产20.5%。
Description
技术领域
本发明属于生物发酵工艺处理农业有机废弃物技术领域，涉及一种农业固体有机废弃物中温生物发酵工艺及其应用和发酵产品。
背景技术
目前，我国农业有机废物总排放量为41.3～43.4×108t，其中畜禽粪便排放量已达18.84亿t，相当于工业废弃物排放量的3.4倍，今后十年，畜禽养殖业还将以8%的速度递增，另外秸秆产生量达6.4亿t，干污泥排放量约为667万t，随着我国经济的发展，菇渣、中药渣、园林剪切物废弃物的产生也迅猛发生，这些废弃物由于大部分得不到很好的处理和应用，已对水体、大气、土壤、人体健康及生态系统造成了的直接或间接的负面影响。解决这些有机废弃物的出路，保护环境，是当前急待解决的问题。
生物发酵技术是目前处理农业有机废弃物的主要手段之一，该技术多采用高温（70℃以上）发酵来达到处理废弃物并实现资源化的目的，但发酵温度太高，会影响中常温微生物的生长，反过来会抑制发酵的进程，本发明尝试了控制温度在中温（48～52℃）阶段进行发酵，并加入人工研制生产的中常温微生物腐熟菌剂，通过发酵物料中占多数的中常温微生物的活动来进行废弃物的处理，达到加快废弃物的处理速度，实现废弃物资源化的最终目的。
发明内容
本发明的主要内容是一种农业固体有机废弃物中温生物发酵工艺及其应用及其发酵产品，包括了中温（48℃～52℃）发酵为主的四阶段发酵法、菌剂两次加入法、堆置方法、翻堆方法和发酵参数等。本发明尝试了控制温度主要在中温（48～52℃）阶段进行发酵，并加入人工研制生产的中常温微生物腐熟菌剂，通过发酵物料中占多数的中常温微生物的活动来进行废弃物的处理，达到加快废弃物的处理速度，实现废弃物资源化的最终目的。为实现上述目的本发明公开了如下的技术内容：
本发明公开了采用中温生物发酵处理农业固体有机废弃物的方法，其特征在于按如下的步骤进行：
一、原料
原料包括畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、园林剪切物、农村生活垃圾、污泥和菇渣等农业有机废弃物；
二、原料预处理
按配比称取发酵原料进行混合拌匀，控制水份含量在55～60%之间，C/N在20～25之间，按每5方农业固体有机废弃物加入1公斤有机物料腐熟菌剂配制；
三、发酵
1、堆置规格：
将预处理好的农业固体有机废弃物物料堆成长梯形，堆顶宽1米，堆底宽2米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方；
2、发酵阶段：
（1）升温期：按照堆置规格将农业固体有机废弃物堆置好后开始发酵，进入升温期，升温期为1～3天；
（2）短时高温期：当物料温度升至60℃以上时保持三天不翻堆，以利杀死粪肠杆菌和蛔虫卵有害病原微生物和虫卵，然后翻捣一次，结束短时高温期，为3天；
（3）中温发酵期：中温发酵阶段，发酵温度始终保持在48℃～52℃之间，中温发酵期为5～10天；
（4）降温稳定期：温度开始从48℃下降，直至堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，外观黑褐色，无臭，即完成了生物有机肥的整个发酵生产过程，为期3～6天。
整个发酵时间12～22天；
3、翻堆方法：
翻垛过程中要做到调、匀、碎；调就是把垛中原来上层部分调到地表成为下层部分，而下层部分调到表层变为上层部分，以达到充分发酵的目的；匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分，再次进行混匀工作；碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作。
4、目标菌的加入：
在降温稳定期，即发酵开始降温时候，加入胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂，每方物料加入量为1公斤；
四、发酵质量控制：
生物有机肥料有机质要求达到45%～55%，N、P、K总养分5%，有效活菌数＞0.2×108cfu/g，粪大肠菌群数呈阴性，蛔虫卵死亡率100%；发酵完成后进行粉碎、过筛、检测、称量和包装，生物有机肥料产品生产完成。
本发明更进一步公开了一种有机物料腐熟复合菌剂，其特征在于它是由下述重量份数的原料组成：
枯草芽孢杆菌0.5～2；
细黄链霉菌0.5～2；
长柄木霉0.5～2；
黑曲霉0.5～2；
胶胨样芽孢杆菌0.5～2；
复合菌剂有效活菌数达到6×108个/g。
本发明更进一步公开了中温生物发酵方法在畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、园林剪切物、农村生活垃圾、污泥和菇渣农业有机废弃物快速腐熟方面的应用。所述有机物料腐熟复合菌剂在促进农业有机废弃物快速腐熟方面的应用。所述有机物料腐熟复合菌剂在促进农产品大葱、黄瓜、甘蓝种植上抗病增产效果明显。
本发明提供的有机物料腐熟菌剂由分解蛋白质、淀粉和纤维素、抗病和菌肥多种功能的多种菌株复合而成，用该菌剂发酵生产的资源化产品具有抗病和菌肥的功能。它的活性成分包括枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、细黄链霉菌（Streptomyces microflavus）、长柄木霉（Trichoderma longbrachiatum）、黑曲霉（Aspergillus nige）和胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）。
该工艺采用四段发酵法，包括升温期、短时高温期、中温发酵期、降温稳定期，以中温发酵为主，主要目的是促进大部分中温菌的生长繁殖，并用短时高温杀死农业有机废弃物中的病原菌、虫卵和杂草种子。
菌剂两次加入法是在两个发酵阶段加入多功能有机物料腐熟菌剂和目标菌，既达到腐熟有机废弃物的目的，又增加生物有机肥料菌肥等功能性。
该发酵工艺可用于畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、园林剪切物、农村生活垃圾、污泥和菇渣等农业有机废弃物的快速腐熟。
本发明所述发酵工艺是在一定的场地设施条件下，通过加入所述发明有机物料腐熟菌剂于农业固体有机废弃物物料中，并经人为控制的以中温（48℃～52℃）为主的四段发酵周期，预处理混合物料在内部发生生物降解、化学降解和物理变化，产生CO2、H2O和NH3等气体并释放热量，生成大量可被作物转化吸收利用小分子的无机和有机营养物质，并形成物理结构和状态稳定的资源化产品农用生物有机肥料。
本发明所涉及的发酵工艺，其特点为主发酵为中温（48℃～52℃）发酵，可促进占绝大部分的中常温菌得生长繁殖，并充分利用有机废弃物料，增加速效养分和生物活性，从而快速提高物料堆温，缩短发酵周期，生产的生物有机肥料外观和商品性能优良。另外，本发明还有一个短时高温期（60℃以上），以便杀死农业有机废弃物中的病原菌、虫卵和杂草种子。
本发明所涉及的中温发酵工艺，具有良好的除臭性能，进而产出高品质的可抗病的生物有机肥料产品，应用于田间可避免因农业有机废弃物腐熟不彻底所带来的病虫害高、出苗率低、烧苗、死苗、杂草多等弊病。生产的生物有机肥料产品能显著增加土壤有机质及磷、钾等营养元素的含量，提高养分转化率及产品中有益微生物数量，促进土壤修复，培肥地力，可减少化肥使用量，同时增强作物的抗病性，改善作物品质，减少投入，提高产量，促进增收。
附图说明：
图1为农业固体有机废弃物中温生物发酵工艺工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
以下菌株均获自中国农业微生物菌种保藏管理中心 (Agricultural Culture Collection of China ，简称ACCC)：
枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）：ACCC保藏编号为11089，简称ACCC11089；
细黄链霉菌（Streptomyces microflavus）：ACCC保藏编号为40027，简称ACCC 40027；
长柄木霉（Trichoderma longbrachiatum）：ACCC保藏编号为30150，简称ACCC30150；
黑曲霉（Aspergillus nige）：ACCC保藏编号为30171，简称ACCC30171；
胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）：ACCC保藏编号为10013，简称ACCC10013。
实施例1
一、原料
原料包括畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、园林剪切物、农村生活垃圾、污泥和菇渣等农业有机废弃物。原料选择N、P、K总养分高，有机质大于45%，重金属合格，符合生物有机肥生产标准的原料。
二、原料预处理
按湿配干（如鸡粪配菇渣）、C配N（如玉米秸秆配鸡粪）、实配松（如污泥配锯末）、浅色配深色（如牛粪配褐煤）等方法搭配混合物料，按配比称取发酵原料进行混合拌匀，控制水份含量在55～60%之间，C/N在20～25之间。按每5方农业固体有机废弃物加入1公斤发明所述有机物料腐熟菌剂。
三、发酵
1、堆置规格：
将预处理好的农业固体有机废弃物物料堆成长梯形，堆顶宽1米，堆底宽2米，容重大的有机废弃物如畜禽粪便堆高夏秋季0.8～1米、冬春季1.2～1.4米，容重小的有机废弃物如秸秆堆高夏秋季1.2～1.5米、冬春季1.5～1.8米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方。
2、发酵阶段：
（1）升温期：
按照堆置规格将农业固体有机废弃物堆置好后开始发酵，进入升温期。若发酵温度不上升，如水份不够，则调整水分至推荐比例50～60%，如水份过量，则必须每天翻捣一次，增加垛中氧气含量，促使微生物快速生长，直至堆温上升达到60℃。升温期约为1～3天。
（2）短时高温期：
当物料温度升至60℃以上时保持三天不翻堆，以利杀死粪肠杆菌和蛔虫卵等有害病原微生物和虫卵，然后翻捣一次，结束短时高温期，为3天。
（3）中温发酵期：
短时高温期结束后，立刻通过人工或机械设施进行通风翻倒，降低堆高，使堆温快速降至48℃，进入中温发酵阶段，使发酵温度始终保持在48℃～52℃之间，当温度超过52℃时，需立即进行翻捣，通过降温消除高温对微生物生长的抑制，从而促使大量中温菌的活动，加快堆肥的进程，当发酵温度低于48℃时，发酵进入降温稳定期，中温发酵期约为5～10天。
（4）降温稳定期：
温度开始从48℃下降，直至堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，外观黑褐色，无臭，即完成了生物有机肥的整个发酵生产过程，为期约为3～6天。
整个发酵时间约为12～22天。
3、翻堆方法：
翻垛过程中要做到调、匀、碎。调就是把垛中原来上层部分调到地表成为下层部分，而下层部分调到表层变为上层部分，以达到充分发酵的目的；匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分，再次进行混匀工作；碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作。
4、目标菌的加入：
在降温稳定期，即发酵开始降温时候，加入胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂，每方物料加入量为1kg，低温阶段更适合目标菌的生长繁殖，增加生物有机肥菌肥的功能性。
四、发酵质量控制：
发酵完成后进行粉碎、过筛、检测、称量和包装，生物有机肥料产品生产完成。生物有机肥料有机质要求达到45%～55%，N、P、K总养分5%，有效活菌数＞0.2×108个/g，粪大肠菌群数呈阴性，蛔虫卵死亡率100%。总养分达不到5%的有机物料，可以添加少量的无机化肥进行补充。
由于所述有机物料腐熟复合菌剂集纤维素分解、蛋白质分解、除臭、抗病和菌肥多种功能于一体，加入有机物料后，有益菌一方面分解腐熟有机物料形成稳定的生物有机肥，一方面利用有机物料进行自身扩大繁殖，把自有的抗病和菌肥功能移植于生成的生物有机肥中，使生成的生物有机肥同样具有了抗病和菌肥等多种性能，其工艺流程见图1。
实施例2：
有机物料腐熟菌剂
一、培养基和菌种的准备
1、培养基的制备
（1）马铃薯、葡萄糖琼脂培养基（PDA）
取去皮的马铃薯200克，切成小块，加水1000ml煮沸30分钟，滤去马铃薯块，将滤液补足至1000ml，加葡萄糖20克，琼脂15克，溶化后分装，15磅灭菌30分钟，pH自然，配制液体培养基时不加琼脂。
（2）营养肉汁琼脂
由蛋白胨5g、氯化钠5g、牛肉膏3g和蒸馏水1000ml组成。pH7.0（固体培养基加入琼脂15-20g）。
（3）高氏合成1号培养基
KNO3 1g， K2HPO4 0.5g， NaCl 0.5g，FeSO47H2O 0.01g，MgSO47H2O 0.5g可溶性淀粉20g，pH7.2～7.4，蒸馏水1000ml。
（4）钾细菌培养基
酵母膏 0.4g、甘露醇 10.0g、K2HPO4 0.5g、MgSO47H2O 0.2g、FeCl3 0.005g、CaCO3 1.0g、蒸馏水1000.0ml、pH7.0—7.2，配制固体培养基时加15克琼脂。
（5）固体发酵培养基
麦麸80g，豆粕10g，(NH4)2SO4 1.0g，KH2PO4 0.2g，MgSO4·7H200.05g,80mL蒸馏水。
2、菌种的活化
枯草芽孢杆菌接种在营养肉汁琼脂培养基上；长柄木霉和黑曲霉接种在PDA培养基上；细黄链霉菌接种在高氏合成1号培养基上；胶胨样芽孢杆菌接种在钾细菌培养基上
将枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉和胶胨样芽孢杆菌分别进行斜面转接，接入相应斜面培养基，活化培养3-7天。
3、单菌种制备
（1）枯草芽孢杆菌的培养和发酵
斜面培养基和摇瓶培养基都为营养肉汁琼脂，配制固体培养基时加15克琼脂，种子罐和发酵罐培养基为1000kg水、8.75kg大豆的豆浆、6.5kg的淀粉、1kg葡萄糖，CaCO3100g，FeCl310g，pH7.0，经121℃实罐灭菌30分钟后，在28℃～30℃培养24～36小时，当每ml发酵液中菌数达到10×108个/g。然后按分别重量比3份的发酵液吸附于1份的蛭石上常温晾干即得到枯草芽孢杆菌单菌株菌剂。
（2）胶胨样芽孢杆菌的培养和发酵
斜面培养基和摇瓶培养基都为钾细菌培养基，种子罐和发酵罐培养基为1000kg水、8.75kg大豆的豆浆、6.5kg的淀粉、1kg葡萄糖，CaCO3100g，FeCl310g，pH7.0，经121℃实罐灭菌30分钟后，在28℃～30℃培养48小时，当每ml发酵液中菌数达到5×108个/g。然后按分别重量比3份的发酵液吸附于1份的蛭石上常温晾干即得到胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂。
（3）长柄木霉和黑曲霉的培养和发酵
斜面和摇瓶培养基为马铃薯、葡萄糖琼脂培养基，斜面培养基加琼脂。把液体培养基经灭菌后分装于500ml三角瓶中，接入各真菌斜面菌种，摇床速度180r/min，28℃～30℃培养48小时，当摇瓶内出现密度大，菌丝球明显不浑浊即可。种子罐和发酵罐中发酵培养基为1000kg水、8.75kg大豆的豆浆、6.5kg的淀粉、1kg葡萄糖及2kg土豆的蒸煮液，pH7.0，经121℃实罐灭菌30分钟后，在28℃～30℃培养48小时，当发酵液出现密度大的菌丝球后，接种到固体发酵培养基上，接种量10%，121℃，0.1MPa高压灭菌30min，25℃固体发酵培养48h，孢子数均达6×108个/g。
（4）细黄链霉菌的培养和发酵
斜面和摇瓶培养基为高氏合成1号培养基，斜面培养基加琼脂。把液体培养基经灭菌后分装于500ml三角瓶中，接入各真菌斜面菌种，摇床速度180r/min，28℃～30℃培养5～7天，当摇瓶内出现密度大，菌丝球明显不浑浊即可。种子罐和发酵罐中发酵培养基为1000kg水、8.75kg大豆的豆浆、6.5kg的淀粉、1kg葡萄糖及2kg土豆的蒸煮液，pH7.0，经121℃实罐灭菌30分钟后，在28℃～30℃培养48小时，当发酵液出现密度大的菌丝球后，接种到固体发酵培养基上，接种量10%，121℃，0.1MPa高压灭菌30min，25℃固体发酵培养5～7天，孢子数达6×108个/g。
4、腐熟菌剂（以下用复合菌剂表示）的制备
按上述方法制取的枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉和胶胨样芽孢杆菌单菌种重量比为0.5～2:0.5～2: 0.5～2:0.5～2: 0.5～2。混合拌匀后制得复合菌剂，复合菌剂有效活菌数达到6×108个/g。
二、菌株间的相互拮抗实验
将活化后的枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉和胶胨样芽孢杆菌进行菌株间的相互拮抗实验，两两组合，共分成20种组合方式，每个组合三个重复。
采用钢圈法进行抑菌试验，将菌株在相应培养基中培养3-7天（190r/min，28℃）制成发酵液。取其中一种菌（A）的发酵液0.1mL涂于PDA平板上，然后在每个平板的固体培养基上摆放两个事先灭菌的钢圈，再在每个钢圈中加入0.25mL的A菌之外任何一种菌（B）的发酵液，每个处理重复三次，以只接A菌的平皿为对照。28℃培养并定期观察抑菌情况。
结果见表1。
表1 菌种间的拮抗效果
| 枯草芽孢杆菌 | 细黄链霉菌 | 长柄木霉 | 黑曲霉 | 胶胨样芽孢杆菌 | |
| 枯草芽孢杆菌 | - | - | - | - | |
| 细黄链霉菌 | - | - | - | - | |
| 长柄木霉 | - | - | - | - | |
| 黑曲霉 | - | - | - | - | |
| 胶胨样芽孢杆菌 | - | - | - | - |
注： “—”表示拮抗反应阴性，“+”表示拮抗反应阳性
试验结果表明枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉和胶胨样芽孢杆菌5种菌之间无抑制作用，拮抗反应均为阴性。
三、单个菌株与复合菌剂的纤维素、蛋白质和淀粉分解能力
1、测定方法
按照GB-20287-2006农用为生物菌剂中规定方法测定。
2、酶活性测定结果
将制备好枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉、胶胨样芽孢杆菌和复合菌剂按上述方法进行纤维素酶、淀粉酶活性和蛋白酶活性的测定，测定结果见下表。
表2 酶活性情况
| 处理 | 纤维素酶活性(u/ml) | 蛋白酶活性(u/ml ) | 淀粉酶活性(u/ mL) |
| 枯草芽孢杆菌 | 68.00 | 47.20 | 18.90 |
| 细黄链霉菌 | 12.51 | - | 21.21 |
| 长柄木霉 | 95.08 | 15.74 | 12.53 |
| 黑曲霉 | 54.34 | 18.23 | 37.23 |
| 胶胨样芽孢杆菌 | 15.64 | 8.94 | - |
| 复合菌剂 | 60.08 | 21.37 | 18.63 |
检测结果表明，由枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉、胶胨样芽孢杆菌5种菌株组成的复合菌剂具有很强的纤维素、蛋白质和淀粉分解能力，高于有机物料腐熟剂国家标准规定的纤维素酶活性30(u/ml)、蛋白酶活性15(u/ml)和淀粉酶活性10(u/ml)的要求，复合菌剂可以作为富含蛋白、纤维素、淀粉丰富的畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、园林剪切物、农村生活垃圾、污泥和菇渣等农业有机废弃物的腐熟剂进行使用。
四、单个菌株与复合菌剂的抗病能力测定
采用钢圈法进行抑菌试验，将活化后的枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉、胶胨样芽孢杆菌和复合菌剂分别与黄瓜枯萎病进行抑菌试验，每个组合三个重复。
将各菌株在相应培养基中培养2-3天（190r/min，28℃）制成发酵液，将培养好的黄瓜枯萎病菌制成孢子浓度为106个/mL的菌悬液。取黄瓜枯萎病菌菌悬液0.1mL涂于PDA平板上，然后在每个平板的固体培养基上摆放两个事先灭菌的钢圈，再在每个钢圈中加入0.25mL的上述各菌发酵液和复合菌液，每个处理重复三次，以只接黄瓜枯萎病菌菌悬液的平皿为对照。28℃培养并定期观察抑菌情况。
表3 各菌株与复合菌剂对黄瓜枯萎病的抑菌能力
注： “+”表示拮抗反应阳性，“+”越多表示抑制性越大。“-”表示拮抗反应阳性。
试验结果表明，枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉、黑曲霉、胶胨样芽孢杆菌和复合菌剂对黄瓜枯萎病均有抑菌效果，其中复合菌剂最强。
五、复合菌剂的增产效果
1、试验地点和种植品种
试验蔬菜为甘蓝。
2、田间设计
共2个处理，每个处理3个重复，常规施肥，小区面积96m2。
处理1：复合菌剂；处理2：对照。
3、试验结果
表4 各菌株与复合菌剂田间增产效果
| 处理 | 小区平均产量(kg) | 平均亩产量（kg） | 增产（%） |
| 处理1 | 495 | 3439 | 17.6 |
| 处理2 | 420 | 2918 | - |
试验结果表明，复合菌剂在甘蓝种植上具有增产效果，增产幅度达17.6%。
实施例3：
一种有机物料腐熟复合菌剂，配制如下（按重量份数）：
表5 有机物料腐熟菌剂配比组成
| 名称 | 枯草芽孢杆菌 | 细黄链霉菌 | 长柄木霉 | 黑曲霉 | 胶胨样芽孢杆菌 | 复合菌剂有效活菌数 |
| （1） | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 0.5 | 2.0 | 6×108个/g |
| （2） | 1.0 | 0.5 | 2.0 | 1.0 | 1.5 | 6×108个/g |
| （3） | 1.5 | 1.0 | 0.5 | 1.5 | 1.0 | 6×108个/g |
| （4） | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 2.0 | 0.5 | 6×108个/g |
实施例4：
中温发酵工艺在农业固体有机废弃物处理中的应用
试验地点在天津市静海县陈官屯，有机物料为鸡粪、牛粪、菇渣和粉碎玉米秸秆，重量份数比为40:30:20:10，设所述发明中温发酵工艺和传统自然发酵工艺二个处理，各处理肥料为7T。6月7日堆，6月27日成品生物有机肥用常规分析法分析有机质全N、P、K，速N、P、K、pH，肥料中微生物数量用直接显微镜法测定。
1、对堆肥温度的影响
用所述发明中温发酵工艺与传统自然堆肥比，温度上升快， 1天后堆温达到58℃，而传统自然发酵工艺只45℃，提高了13℃。
2、对堆肥周期的影响
应用用所述发明工艺可以缩短堆肥进程，堆肥时间20天，而传统自然发酵工艺发酵完全总计时间为103天，堆肥时间缩短5倍。
3、物理指标评价
表6 中温发酵工艺与传统自然发酵工艺物理指标对比
在发酵20天后，对两发酵工艺发酵效果进行了调查，调查结果为中温发酵工艺在外观、颜色、气味、细度和卫生情况看，中温发酵工艺效果好，外观黑褐色松散，团粒结构好，无臭无异味，不吸收蚊蝇，商品性好。
4、化学指标和生物指标评价
表7 接菌剂堆肥与常规堆肥化学和生物指标对比
| 处理 | 速效养分（%） | 菌 数（亿/g） |
| 中温发酵工艺 | 2.287 | 67.5 |
| 传统自然发酵工艺 | 1.523 | 38.0 |
从上表看出，用所述发明工艺比传统自然发酵工艺处理,农业有机废弃物后速效养分转化率提高50.20%，微生物数量每g增加29.5亿，说明中温发酵工艺可以适合大部分微生物的生长繁殖，从而促进发酵。
实施例5：
中温发酵工艺发酵产品田间应用效果
试验作物为大葱，土地情况为速效氮73PPm，速效磷33PPm，速效钾165PPm，有机质1.85%，全盐0.117%，pH7.89，小区面积40m2，试验面积为0.36亩，示范面积10亩。
试验设计：设两个处理：1、常规施肥+生物有机肥，2、常规施肥（对照）；三次重复，顺序排列。试验结果如表8所示：
表8 生物有机肥田间应用效果
试验结果表明，本发明所述生物有机肥具有明显的抗病增产效果，防效达56%，增产达20.5%。
Claims (6)
1.一种采用中温生物发酵处理农业固体有机废弃物的方法，其特征在于按如下的步骤进行：
一、原料
原料包括畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、园林剪切物、农村生活垃圾、污泥和菇渣等农业有机废弃物；
二、原料预处理
按配比称取发酵原料进行混合拌匀，控制水份含量在55～60%之间，C/N在20～25之间，按每5方农业固体有机废弃物加入1公斤有机物料腐熟菌剂配制；
三、发酵
1、堆置规格：
将预处理好的农业固体有机废弃物物料堆成长梯形，堆顶宽1米，堆底宽2米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方；
2、发酵阶段：
（1）升温期：按照堆置规格将农业固体有机废弃物堆置好后开始发酵，进入升温期，升温期为1～3天；
（2）短时高温期：当物料温度升至60℃以上时保持三天不翻堆，以利杀死粪肠杆菌和蛔虫卵有害病原微生物和虫卵，然后翻捣一次，结束短时高温期，为3天；
（3）中温发酵期：中温发酵阶段，发酵温度始终保持在48℃～52℃之间，中温发酵期为5～10天；
（4）降温稳定期：温度开始从48℃下降，直至堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，外观黑褐色，无臭，即完成了生物有机肥的整个发酵生产过程，为期3～6天；
整个发酵时间12～22天；
3、翻堆方法：
翻垛过程中要做到调、匀、碎；调就是把垛中原来上层部分调到地表成为下层部分，而下层部分调到表层变为上层部分，以达到充分发酵的目的；匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分，再次进行混匀工作；碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作；
4、目标菌的加入：
在降温稳定期，即发酵开始降温时候，加入胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂，每方物料加入量为1kg；
四、发酵质量控制：
生物有机肥料有机质要求达到45%～55%，N、P、K总养分5%，有效活菌数＞0.2×108个/g，粪大肠菌群数呈阴性，蛔虫卵死亡率100%；发酵完成后进行粉碎、过筛、检测、称量和包装，生物有机肥料产品生产完成。
2.一种有机物料腐熟复合菌剂，其特征在于它是由下述重量份数的原料组成：
枯草芽孢杆菌0.5～2；
细黄链霉菌0.5～2；
长柄木霉0.5～2；
黑曲霉0.5～2；
胶胨样芽孢杆菌0.5～2；
复合菌剂有效活菌数达到6×108个/g。
3.权利要求1所述中温生物发酵方法在促进农业有机废弃物快速腐熟方面的应用。
4.权利要求1所述的应用，其中的农业有机废弃物指的是畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、园林剪切物、农村生活垃圾、污泥和菇渣。
5.权利要求2所述有机物料腐熟复合菌剂在促进甘蓝抗病增产方面的应用。
6.权利要求1所述中温发酵工艺发酵产品在促进大葱抗病增产方面的应用。
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