CN104710232B - 一种以北虫草废弃培养基和维生素c发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥及其制备方法 - Google Patents

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本发明属于工农业生产废弃物资源化利用技术领域，具体为一种以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥及其制备方法。将北虫草废弃培养基浸泡于比重为1.000‑1.300的古龙酸母液中20min‑6小时，调节pH至6.0‑7.0，并补加适量N、P、K和微量元素，经烘干或风干处理后即成为有机肥；其中，北虫草废弃培养基与古龙酸母液之间重量比为1：0.05‑1。本发明把北虫草废弃培养基和维生素C发酵工业废弃物予以资源化利用，生产出优质有机肥，不仅解决了工农业生产废弃物的环境污染问题，还为农业生产提供了优质的有机肥料。

Description

一种以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液 生产有机肥及其制备方法
技术领域
本发明属于工农业生产废弃物资源化利用技术领域，具体为一种以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥及其制备方法。
背景技术
北虫草在采收后，会产生大量废弃的培养基。目前，这些剩余培养基被废弃、堆放于种植大棚周边。这些废弃培养基往往在2-3天内被霉菌污染，致使有害霉菌大量繁殖，既影响环境，也造成北虫草生产中的杂菌污染，使虫草减产。
实际上，北虫草培养基中的营养成分十分丰富。培养基内含有大量虫草菌丝体，其虫草素含量与子实体中相当；培养基主要原料为小麦，小麦中含有丰富的蛋白质和氨基酸，经过虫草菌作用，其成分得到进一步分解，可利用的糖类、氨基酸类和多肽类等均有大幅增加。废弃北虫草培养基营养丰富，是制作优质饲料和高效有机肥的上好原料。
当前，影响废弃虫草培养基资源化利用的关键技术瓶颈是缺乏有效的方法去实现废弃虫草培养基的高效快速脱水，并同时抑制霉菌的滋生。
维生素C又称抗坏血酸，我国采用生物发酵法来人工合成。但生物发酵法生产Vc的工艺中会产生多种数量可观的废弃物，如：古龙酸母液。该古龙酸母液系Vc生物发酵液经离心、超滤、离子交换柱交换、三效蒸发、二级浓缩和古龙酸结晶提取等各步工序后的剩余残液。古龙酸母液中主要含甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质、核酸等。古龙酸母液颜色棕黑色、呈粘稠状，COD值达1×106mg/L，pH值则小于1.0。目前，该古龙酸母液作为废弃物排放掉，严重污染环境。如何把废弃虫草培养基和古龙酸母液予以资源化利用是当前的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案：
一种以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥，将北虫草废弃培养基浸泡于比重为1.000-1.300的古龙酸母液中20min-6小时，调节pH至6.0-7.0，并补加适量N、P、K和微量元素，经烘干或风干处理后即成为有机肥；其中，北虫草废弃培养基与古龙酸母液之间重量比为1：0.05-1。
所述N、P、K的添加量为北虫草废弃培养基的4-10wt%；微量元素的添加量为北虫草废弃培养基的2-10wt%。
所述北虫草废弃培养基浸泡于古龙酸母液20-360分钟后，用搅拌设备将废弃培养基捣碎成单独的麦粒、单独的虫草菌丝体。
以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥的制备方法，将北虫草废弃培养基浸泡于比重为1.000-1.300的古龙酸母液中2min-6小时，调节pH至6.0-7.0，并补加适量N、P、K和微量元素，经烘干或风干处理后即成为有机肥；其中，北虫草废弃培养基与古龙酸母液之间重量比为1：0.05-1。
所述N、P、K的添加量为北虫草废弃培养基的4-10wt%；微量元素的添加量为北虫草废弃培养基的2-10wt%。
所述虫草废弃培养基浸泡于古龙酸母液20-360分钟后后，用搅拌设备将废弃培养基捣碎成单独的麦粒、单独的虫草菌丝体。
所述北虫草废弃培养基为北虫草采收后弃置的培养基；
废弃古龙酸母液为维生素C工业生物发酵工艺中的废弃物。
本发明所制成的富含虫草菌丝体的有机肥中，有机质含量为40-60wt%；N、P、K的总养分（N+P2O5+KCl）含量为4-10wt%；微量元素含量2-10wt%；pH6.0-7.0；所得有机肥技术性能指标符合有机肥料国家行业标准（NY525-2002）。
其中，N、P、K的总养分（N+P2O5+KCl）含量为4-10wt%，N、P2O5和KCl的重量比为1：（0.1-0.3）：（0.1-0.2）。
微量元素含量2-10wt%，微量元素为Fe、Zn、Mn、Mo、B之一种或多种。
所述的废弃古龙酸母液来自Vc生产工艺，系Vc生物发酵液经离心、超滤、离子交换柱交换、三效蒸发、二级浓缩和古龙酸结晶提取等各步工序后的剩余残液。古龙酸母液中主要物质为甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质和核酸，古龙酸母液中的甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质和核酸的总重量占60-96wt%。上述古龙酸母液的主要成分中，甲酸约占30-45wt%，乙酸约占10-30wt%，草酸约占10-15wt%，古龙酸约占15-25wt%，山梨糖约占2-10wt%，蛋白质约占1-5wt%，核酸约占0.2-2wt%。该废弃物为棕黑色、呈粘稠状，COD值达1×106mg/L，pH值为0.6-1.5。
北虫草废弃培养基为按照现有技术虫草采收后弃置的培养基，干物质含量在25-40wt%，干物质中北虫草子实体含量为5-15wt%，小麦含量为85-95wt%。
本发明具有如下优点：
1.本发明以古龙酸母液作为废弃虫草培养基的pH值调节剂和抑菌剂，既节约了化学试剂的使用，又为后续的有机肥生产提供了更多有机质。
2.本发明同时以废弃虫草培养基和Vc生产中的废弃古龙酸母液两种废弃物作为原料，大量节约了原材料成本。其中，古龙酸母液中富含的短链有机酸，也为作物生长提供丰富的有机质养分。
3.本发明将工、农业废弃污染物再利用与有机农业发展融合在一起，实现了双赢。
4.通过本技术所获得的有机肥，因其富含大量北虫草菌丝体，具有显著的促 3作物生长作用。
具体实施方式
实施例1
称取废弃虫草培养基100kg置入反应罐中，再加入50L(比重1.1)古龙酸母液，常温（10-30℃）静置2小时。其后，用搅拌器充分搅拌至块状废弃培养基呈分散的麦粒和虫草菌丝。
用笊篱捞出浸泡后的废弃虫草培养基中的麦粒和虫草菌丝（约115kg），滤去多余古龙酸母液（约5L），用消石灰（约2.4kg）调节pH至6.0，再按有机肥标准补加适量NPK和微量元素，用烘干机经60℃烘干处理，即得到有机肥（约50kg）。其中NPK的加入量（N+P2O5+KCl）为5.7%；微量元素加入量2.9%
有机肥中按重量百分比计，有机肥的含水量为15%；有机质含量58%；总养分（N+P2O5+KCl）5.7%；微量元素含量2.9%；pH6.0。
其中，N、P、K的总养分，N、P2O5和KCl的重量比为1：0.5：0.5。
微量元素为Fe、Zn、Mn、Mo、B。
所述的废弃古龙酸母液来自Vc生产工艺，系Vc生物发酵液经离心、超滤、离子交换柱交换、三效蒸发、二级浓缩和古龙酸结晶提取等各步工序后的剩余残液。古龙酸母液中主要物质为甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质和核酸，古龙酸母液中的甲酸、乙酸、草酸、古龙酸、山梨糖、蛋白质和核酸的总重量占60-96wt%。上述古龙酸母液的主要成分中，甲酸约占30-45wt%，乙酸约占10-30wt%，草酸约占10-15wt%，古龙酸约占15-25wt%，山梨糖约占2-10wt%，蛋白质约占1-5wt%，核酸约占0.2-2wt%。该废弃物为棕黑色、呈粘稠状，COD值达1×106mg/L，pH值为0.6-1.5。
北虫草废弃培养基为虫草采收后弃置的培养基，干物质含量在25-40wt%，干物质中北虫草子实体含量为5-15wt%，小麦含量为85-95wt%。
实施例2
称取废弃虫草培养基100kg置入反应罐中，再加入50L（比重为1.2）古龙酸母液，常温（10-30℃）静置6小时。其后，用搅拌器充分搅拌至块状废弃培养基呈分散的麦粒和虫草菌丝。
用笊篱捞出浸泡后的废弃虫草培养基中的麦粒和虫草菌丝（约120kg），滤去多余古龙酸母液（约9L），用消石灰（约3.0kg）调节pH至6.5，再按有机肥标准补加适量NPK和微量元素，自然条件下风干15天，即得到有机肥(约54kg)。其中NPK的加入量（N+P2O5+KCl）为5.3%；微量元素加入量3.5%
有机肥中按重量百分比计，所获有机肥的含水量为18%；有机质含量52%；总 养分（N+P2O5+KCl）5.3%；微量元素含量3.5%；pH6.5。
其中，N、P、K的总养分，N、P2O5和KCl的重量比为1：0.5：0.5。
微量元素为Fe、Zn、Mn、Mo、B。
实施例3
称取废弃虫草培养基100kg置入反应罐中，再加入50L古龙酸母液（比重为1.05），常温（10-30℃）静置4小时。其后，用搅拌器充分搅拌至块状废弃培养基呈分散的麦粒和虫草菌丝。
用笊篱捞出浸泡后的废弃北虫草培养基中的麦粒和虫草菌丝（约118kg），滤去多余古龙酸母液（约7L），用消石灰（约3.5kg）调节pH至7.0，再按有机肥标准补加适量NPK和微量元素，用烘干机经60℃烘干处理，即得到有机肥(约53kg)。其中NPK的加入量（N+P2O5+KCl）为4.9%；微量元素加入量5.5%
有机肥中按重量百分比计，所获有机肥的含水量为14%；有机质含量55%；总养分（N+P2O5+KCl）4.9%；微量元素含量5.5%；pH7.0。
其中，N、P、K的总养分，N、P2O5和KCl的重量比为1：0.5：0.5。
微量元素为Fe、Zn、Mn、Mo、B。
应用例
以中国辽宁沈阳农田生态系统国家野外研究站旱地农田土壤为土壤样品、以上述实施例1所获得的有机肥为肥料，进行黄瓜的盆栽种植试验，其中有机肥的使用量核算为1.5吨/亩，每个处理6个重复。试验结果显示，施用上述有机肥所获有机肥使黄瓜的植株高度、生物量和果实产量分别提高了24.1%、47.0%和30.5%。

Claims (6)

1.一种以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥，其特征在于：
将北虫草废弃培养基浸泡于比重为1.000-1.300的古龙酸母液中20min-6小时，调节pH至6.0-7.0，并补加N、P、K和微量元素，经烘干或风干处理后即成为有机肥；其中，北虫草废弃培养基与古龙酸母液之间重量比为1：0.05-1；
所述北虫草废弃培养基浸泡于古龙酸母液20-360分钟后，用搅拌设备将废弃培养基捣碎成单独的麦粒、单独的虫草菌丝体。
2.按权利要求1所述的以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥，其特征在于：
所述N、P、K的添加量为北虫草废弃培养基的4-10 wt %；微量元素的添加量为北虫草废弃培养基的2-10 wt %。
3.一种权利要求1所述的以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥的制备方法，其特征在于：
将北虫草废弃培养基浸泡于比重为1.000-1.300的古龙酸母液中2min-6小时，调节pH至6.0-7.0，并补加N、P、K和微量元素，经烘干或风干处理后即成为有机肥；其中，北虫草废弃培养基与古龙酸母液之间重量比为1：0.05-1。
4.按权利要求3所述的以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥的制备方法，其特征在于：
所述N、P、K的添加量为北虫草废弃培养基的4-10 wt %；微量元素的添加量为北虫草废弃培养基的2-10 wt %。
5.按权利要求3所述的以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥的制备方法，其特征在于：
所述虫草废弃培养基浸泡于古龙酸母液20-360分钟后后，用搅拌设备将废弃培养基捣碎成单独的麦粒、单独的虫草菌丝体。
6.按权利要求3所述的以北虫草废弃培养基和维生素C发酵废弃物古龙酸母液生产有机肥的制备方法，其特征在于：
所述北虫草废弃培养基为北虫草采收后弃置的培养基；
废弃古龙酸母液为维生素C工业生物发酵工艺中的废弃物。
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