CN104312589B - 发酵褐煤残渣土壤调理剂及其加工方法 - Google Patents
发酵褐煤残渣土壤调理剂及其加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种发酵褐煤残渣土壤调理剂，用褐煤残渣、褐煤精华液、麦饭石、复合骨粉、干燥腐泥、复合微生物菌剂按照一定的重量比例混合均匀以后发酵制成，具有较强的吸附能力、较高的盐基代换能力，能够提高土壤通透性，提高作物呼吸作用，增强根系的吸收能力，促进侧根发育，有效改善作物的光合效果，使植株营养和生殖平衡生长。本发明将褐煤加工过程中本属于废弃物的褐煤残渣和褐煤精华液加以应用，实现了废弃资源的再利用，提高了产品附加值，为腐植酸加工企业开辟了一种创收渠道，为研制土壤改良剂提供了一种新思路，最终为改善土质、实现增收发挥促进作用。
Description
技术领域
本发明属于土壤营养调理剂技术领域，具体涉及一种发酵褐煤残渣土壤调理剂及其加工方法。
背景技术
土壤调理剂是土壤改良技术中的具象化产品，可协调土壤中固、液、气三相比例，提高土壤的生物学活性，增加土壤养分的释放，有效调节土壤的酸碱度，促进作物根系生长和植株发育，提高作物的抗病、抗菌和抗逆性，改善作物果实品质，为实现农业优质高产稳产创造良好的环境条件；同时土壤调理剂还能分解土壤、植株体内残留的化肥和农药，螯合重金属对环境的污染。
根据农业部登记产品来源，土壤调理剂分为三大类：一是以味精发酵尾液、餐厨废弃物、禽类羽毛等为原料的有机土壤调理剂；二是以牡蛎壳、钾长石、麦饭石、蒙脱石、沸石、硅藻土、菱镁矿、磷矿等为原料的矿物源土壤调理剂；三是以聚酯为原料的农林保水剂。
腐植酸已被证明在改良土壤、保水保肥、促进吸收、提高产量等方面具有显著效果。褐煤在化学氧化降解生产腐植酸及其盐的过程中，会产生大量的褐煤残渣，在这些褐煤残渣中仍然含有一定数量已经降解的腐植酸及其盐，含有一些具有褐煤产地特点的作物所需微量元素；褐煤残渣中通过化学方法尚未降解的留腐植酸，利用微生物技术继续辅助处理以后可生成更多作物更易吸收的小分子物质。
褐煤在化学氧化降解生产腐植酸及其盐的过程中，还产出另一种大量物质褐煤精华液，该溶液无色透明， pH值为2-3，密度为1.02g/cm3左右，分子量小于500 (液质联用测定)。经初步活性筛选，该溶液能够缓解盐渍对作物种子萌发的抑制作用的效果比黄腐酸好，而且对作物生长具有良好的刺激作用。
褐煤在氧化降解生产腐植酸及其盐的过程中产生的褐煤渣残和褐煤精华液潜在价值巨大，但是，目前褐煤残渣与褐煤精华液还没有得到开发利用。
发明内容
针对现有技术中存在褐煤残渣和褐煤精华液作为生产废弃物被浪费的问题，本发明提供一种发酵褐煤残渣土壤调理剂及其加工方法，其技术方案如下：
发酵褐煤残渣土壤调理剂，包括如下重量百分比的原料：褐煤残渣30-60%，褐煤精华液20-40%，麦饭石5-10%，复合骨粉1-5%，干燥腐泥5-15%，复合微生物菌剂0.5-3%；
该土壤调理剂的加工步骤是：
1、准备原料
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，褐煤经H2O2降解生产腐植酸或腐植酸盐以后得到褐煤残渣；
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，在该方法步骤2中滤液浓缩时得到的蒸馏液为褐煤精华液；
将符合农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）的腐泥进行自然干燥后，控制水分≤20%，得到干燥腐泥；
将市购得到的地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌、固氮芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、冻胶样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、酵素菌、放线菌、木霉菌、纤维分解菌、胶质芽孢杆菌，按照常规的微生物培养技术参数进行斜面培养、摇床培养或者发酵罐培养，分别得到每种菌的发酵菌液，将得到的发酵菌液按任意比混合，得到复合微生物菌剂；
2、原料进行粉碎和过筛
将褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥分别输送到粉碎机中进行粉碎，然后分别过40-80目筛，分别取筛下物得到褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥加工原料；
3、原料混合
按照重量百分比称量好加工原料；
将称量好的褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥和复合骨粉依次输送到混料釜中进行混料，控制转速为50-70 r/min，时间10-20分钟，然后加入褐煤精华液，保持转速50-70 r/min，继续搅拌20-30分钟，最后加入复合微生物菌剂，在上述转速条件下搅拌20-30分钟，得到混合均匀的物料，该物料的湿度为30-50%RH，pH值为6-8；
所述复合骨粉为一切以动物的骨头为原料加工成的粉状粗制骨粉产品；
4、发酵
将步骤3中得到的混合均匀的物料转移到发酵室中，控制发酵室的温度为70-80℃、湿度为30-40%RH，在此温、湿度条件下发酵4-6天，然后调控发酵室的温度为50-60℃、湿度为25-30%RH，在此温、湿度条件下继续发酵4-6天，发酵期间每隔2天充分翻搅物料一次，得到发酵好的物料；
5、出料
发酵结束后进行出料，将发酵好的物料从发酵室中取出来，取出来的物料在温度小于50℃的条件下进行干燥，至物料中的水分≤10%，得到发酵褐煤残渣土壤调理剂。
本发明的有益效果：
一是本发明的土壤调理剂具有较强的吸附能力，保证水肥的缓慢供应及固化土壤中的重金属，能够提高土壤通透性，提高作物呼吸作用，最大限度地改善土壤中固、液、气三相的比例；
二是本发明的土壤调理剂中有益活性菌的代谢产物具有分解土壤中残留农药的能力，抑制土壤中各种有害微生物的形成，从而可以减少土传病害的发生，增强作物的抗病抗菌抗逆性；
三是本发明的土壤调理剂可以增强根系的吸收能力，促进侧根发育，有效改善作物的光合效果，平衡营养生长和生殖生长，使作物植株健壮、叶面油亮、开花座果性好、果实膨大快、色泽亮丽、口感好、品质佳、产量大幅提高；
四是本发明的土壤调理剂适用面积广，根据产品pH值可调性开发酸碱土壤两用产品，可作为基肥使用，亦可用于追肥，也可与化肥结合使用，其较高的盐基代换能力可增强植物体所需养分的供给能力，从而降低化肥的施用量；
五是本发明的土壤调理剂含有大量对人体有益的微量元素，通过作物吸收，经食物链转化，对人体健康有极大好处，且产品无毒、无污染，符合无公害农业的发展趋势；
六是本发明的土壤调理剂立足企业现实，将褐煤加工过程中本属于废弃物的褐煤残渣和褐煤精华液加以应用，实现了废弃资源的再利用，提高了产品附加值，为腐植酸加工企业开辟了一种创收渠道，为研制土壤改良剂提供了一种新思路，最终为改善土质环境、实现农民增收发挥积极促进作用。
具体实施方式
实施例1：
发酵褐煤残渣土壤调理剂，包括如下重量百分比的原料：褐煤残渣60%，褐煤精华液20%，麦饭石7%，复合骨粉5%，干燥腐泥5%，复合微生物菌剂3%；
该土壤调理剂的加工步骤是：
1、准备原料
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，褐煤经H2O2降解生产腐植酸以后得到褐煤残渣；
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，该方法步骤2中滤液浓缩时得到的蒸馏液为褐煤精华液；
将符合农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）的腐泥干燥后，控制水分≤20%，得到干燥腐泥；
将市购得到的地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌、固氮芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、冻胶样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、酵素菌、放线菌、木霉菌、纤维分解菌、胶质芽孢杆菌，按照常规的微生物培养技术参数进行斜面培养、摇床培养或者发酵罐培养，分别得到每一种菌的发酵菌液，将得到的发酵菌液按任意比混合，得到复合微生物菌剂；
2、原料进行粉碎和过筛
将褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥分别输送到粉碎机中进行粉碎，然后分别过80目筛，分别取筛下物得到褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥加工原料；
3、原料混合
按照重量百分比称量加工原料：褐煤残渣600kg、褐煤精华液200kg、麦饭石70kg、复合骨粉50kg、干燥腐泥50kg、复合微生物菌剂30kg；
将称量好的褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥和复合骨粉依次输送到混料釜中进行混料，控制转速为70 r/min，时间20分钟，然后加入褐煤精华液，保持转速70 r/min，继续搅拌30分钟，最后加入复合微生物菌剂，在上述转速条件下搅拌30分钟，得到混合均匀的物料，该物料的湿度为30%RH，pH值为8；
所述复合骨粉为一切以动物的骨头为原料加工成的粉状粗制骨粉产品；
4、发酵
将步骤3得到的混合均匀的物料转移到发酵室中，控制发酵室的温度为80℃、湿度为30%RH，在此温、湿度条件下发酵6天，然后调控发酵室的温度为60℃、湿度为25%RH，在此温、湿度条件下继续发酵6天，发酵期间每隔2天充分翻搅物料一次，得到发酵好的物料；
5、出料
发酵结束后进行出料，将发酵好的物料从发酵室中取出来，取出来的物料在温度为45℃条件下进行干燥至水分为10%，得到发酵褐煤残渣土壤调理剂；
将得到的发酵褐煤残渣土壤调理剂施用到西红柿、茄子和黄瓜品种，与常规施肥方法比较，增产效果为：
用发酵褐煤残渣土壤调理剂与常规施肥方法增产效果比较表
实施例2：
发酵褐煤残渣土壤调理剂，包括如下重量百分比的原料：褐煤残渣30%，褐煤精华液40%，麦饭石10%，复合骨粉4.5%，干燥腐泥15%，复合微生物菌剂0.5%；
该土壤调理剂的加工步骤是：
1、准备原料
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，褐煤经H2O2降解生产腐植酸盐以后得到褐煤残渣；
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，该方法步骤2中滤液浓缩时得到的蒸馏液为褐煤精华液；
将符合农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）的腐泥干燥后，控制水分≤20%，得到干燥腐泥；
将市购得到的地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌、固氮芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、冻胶样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、酵素菌、放线菌、木霉菌、纤维分解菌、胶质芽孢杆菌，按照常规的微生物培养技术参数进行斜面培养、摇床培养或者发酵罐培养，分别得到每一种菌的发酵菌液，将得到的发酵菌液按任意比混合，得到复合微生物菌剂；
2、原料进行粉碎和过筛
将褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥分别输送到粉碎机中进行粉碎，然后分别过40目筛，分别取筛下物得到褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥加工原料；
3、原料混合
按照重量百分比称量加工原料：褐煤残渣300kg、褐煤精华液400kg、麦饭石100kg、复合骨粉45kg、干燥腐泥150kg、复合微生物菌剂5kg；
将称量好的褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥和复合骨粉依次输送到混料釜中进行混料，控制转速为50 r/min，时间10分钟，然后加入褐煤精华液，保持转速50 r/min，继续搅拌20分钟，最后加入复合微生物菌剂，在上述转速条件下搅拌20分钟，得到混合均匀的物料，该物料的湿度为50%RH，pH值为6；
所述复合骨粉为一切以动物（禽、畜、鱼等）的骨头为原料加工成的粉状粗制骨粉产品；
4、发酵
将步骤3得到的混合均匀的物料转移到发酵室中，控制发酵室的温度为70℃、湿度为40%RH，在此温、湿度条件下发酵4天，然后调控发酵室的温度为50℃、湿度为30%RH，在此温、湿度条件下继续发酵4天，发酵期间每隔2天充分翻搅物料一次，得到发酵好的物料；
5、出料
发酵结束后进行出料，将发酵好的物料从发酵室中取出来，取出来的物料在温度为45℃条件下进行干燥至水分为8%，得到发酵褐煤残渣土壤调理剂；
将得到的发酵褐煤残渣土壤调理剂施用到生菜和辣椒品种，与常规施肥方法比较，增产效果为：
用发酵褐煤残渣土壤调理剂与常规施肥方法增产效果比较表
实施例3：
发酵褐煤残渣土壤调理剂，包括如下重量百分比的原料：褐煤残渣50%，褐煤精华液30%，麦饭石8%，复合骨粉3%，干燥腐泥7%，复合微生物菌剂2%；
该土壤调理剂的加工步骤是：
1、准备原料
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，褐煤经H2O2降解生产腐植酸以后得到褐煤残渣；
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，该方法步骤2中滤液浓缩时得到的蒸馏液为褐煤精华液；
将符合农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）的腐泥干燥后，控制水分≤20%，得到干燥腐泥；
将市购得到的地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌、固氮芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、冻胶样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、酵素菌、放线菌、木霉菌、纤维分解菌、胶质芽孢杆菌，按照常规的微生物培养技术参数进行斜面培养、摇床培养或者发酵罐培养，分别得到每一种菌的发酵菌液，将得到的发酵菌液按任意比混合，得到复合微生物菌剂；
2、原料进行粉碎和过筛
将褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥分别输送到粉碎机中进行粉碎，然后分别过60目筛，分别取筛下物得到褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥加工原料；
3、原料混合
按照重量百分比称量加工原料：褐煤残渣500kg、褐煤精华液300kg、麦饭石80kg、复合骨粉30kg、干燥腐泥70kg、复合微生物菌剂20kg；
将称量好的褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥和复合骨粉依次输送到混料釜中进行混料，控制转速为60 r/min，时间15分钟，然后加入褐煤精华液，保持转速60 r/min，继续搅拌25分钟，最后加入复合微生物菌剂，在上述转速条件下搅拌25分钟，得到混合均匀的物料，该物料的湿度为40%RH，pH值为7；
所述复合骨粉为一切以动物（禽、畜、鱼等）的骨头为原料加工成的粉状粗制骨粉产品；
4、发酵
将步骤3中得到的混合均匀的物料转移到发酵室中，控制发酵室的温度为75℃、湿度为35%RH，在此温、湿度条件下发酵5天，然后调控发酵室的温度为55℃、湿度为28%RH，在此温、湿度条件下继续发酵5天，发酵期间每隔2天充分翻搅物料一次，得到发酵好的物料；
5、出料
发酵结束后进行出料，将发酵好的物料从发酵室中取出来，取出来的物料在温度为40℃条件下进行干燥至水分为9%，得到发酵褐煤残渣土壤调理剂；
将得到的发酵褐煤残渣土壤调理剂施用到蓝莓、葡萄和草莓品种，与常规施肥方法比较，增产效果为：
用发酵褐煤残渣土壤调理剂与常规施肥方法增产效果比较表
Claims (3)
1.发酵褐煤残渣土壤调理剂，其特征在于：包括以下重量百分比的原料，褐煤残渣30-60%，褐煤精华液20-40%，麦饭石5-10%，复合骨粉1-5%，干燥腐泥5-15%，复合微生物菌剂0.5-3%；
所述褐煤残渣为按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，褐煤经H2O2降解生产腐植酸或腐植酸盐以后得到的褐煤残渣；
所述褐煤精华液为按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，在该方法步骤2 滤液浓缩时得到的蒸馏液；
所述复合微生物菌剂为将市购得到的地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌、固氮芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、冻胶样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、酵素菌、放线菌、木霉菌、纤维分解菌、胶质芽孢杆菌，按照常规的微生物培养技术参数进行斜面培养、摇床培养或者发酵罐培养，分别得到每种菌的发酵菌液，将得到的发酵菌液按任意比混合，得到的复合微生物菌剂。
2.如权利要求1 所述的发酵褐煤残渣土壤调理剂，其特征在于：该土壤调理剂加工原料的重量百分比为，褐煤残渣50%，褐煤精华液30%，麦饭石8%，复合骨粉3%，干燥腐泥7%，复合微生物菌剂2%。
3.如权利要求1 所述的发酵褐煤残渣土壤调理剂的加工方法，其特征在于：该土壤调理剂的加工步骤是：
（1）准备原料
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，褐煤经H2O2降解生产腐植酸或腐植酸盐以后得到褐煤残渣；
按照专利CN200810233669.X“褐煤氧化降解生产腐植酸及其盐的方法”，在该方法步骤2 滤液浓缩时得到的蒸馏液为褐煤精华液；
将符合农用污泥中污染物控制标准GB4284-84 的腐泥进行自然干燥后，控制水分≤20%，得到干燥腐泥；
将市购得到的地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌、固氮芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、冻胶样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、酵素菌、放线菌、木霉菌、纤维分解菌、胶质芽孢杆菌，按照常规的微生物培养技术参数进行斜面培养、摇床培养或者发酵罐培养，分别得到每种菌的发酵菌液，将得到的发酵菌液按任意比混合，得到复合微生物菌剂；
（2）原料进行粉碎和过筛
将褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥分别输送到粉碎机中进行粉碎，然后分别过40-80 目筛，分别取筛下物得到褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥加工原料；
（3）原料混合
按照重量百分比称量好加工原料；
将称量好的褐煤残渣、麦饭石、干燥腐泥和复合骨粉依次输送到混料釜中进行混料，控制转速为50-70 r/min，时间10-20 分钟，然后加入褐煤精华液，保持转速50-70 r/min，继续搅拌20-30 分钟，最后加入复合微生物菌剂，在上述转速条件下搅拌20-30 分钟，得到混合均匀的物料，该物料的湿度为30-50%RH，pH 值为6-8 ；
所述复合骨粉为一切以动物的骨头为原料加工成的粉状粗制骨粉产品；
（4）发酵
将步骤（3）得到的混合均匀的物料转移到发酵室中，控制发酵室的温度为70-80℃、湿度为30-40%RH，在此温、湿度条件下发酵4-6 天，然后调控发酵室的温度为50-60℃、湿度为25-30%RH，在此温、湿度条件下继续发酵4-6 天，发酵期间每隔2 天充分翻搅物料一次，得到发酵好的物料；
（5）出料
发酵结束后进行出料，将发酵好的物料从发酵室中取出来，取出来的物料在温度小于50℃的条件下进行干燥，至物料中的水分≤ 10%，得到发酵褐煤残渣土壤调理剂。
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| CN101307234A (zh) * | 2008-05-27 | 2008-11-19 | 刘奋安 | 一种低产田土壤有机改良剂及其制备方法 |
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| CN103749538A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-04-30 | 昆明理工大学 | 一种年青煤降解液的生产方法及其用途 |
-
2014
- 2014-09-03 CN CN201410444924.0A patent/CN104312589B/zh active Active
Patent Citations (5)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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