CN105294267A - 一种糠醛渣生物有机肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种糠醛渣生物有机肥，其包括如下重量份的组分：鸡粪处理物30~35、糠醛渣50~55、氨水2~3、磷矿粉3~4、草木灰3~4、链霉素菌渣处理物2~4、发酵菌0.05、功能菌0.04。本发明还涉及制备上述有机肥的方法。本发明可有效利用糠醛渣及抗生素菌渣用于制备生物有机肥。
Description
技术领域
本发明涉及生物有机肥领域，具体涉及一种糠醛渣生物有机肥及其制备方法。
背景技术
糠醛渣是生物质类物质如玉米芯、玉米秆、稻壳、棉籽壳以及农副产品加工下脚料中的聚戊糖成分水解生产糠醛（呋喃甲醛）产生的生物质类废弃物，其盐分含量高、呈酸性，其大量堆积会对大气、土壤、河流产生污染。
发酵菌渣是发酵过程的必定产物。由于菌渣中含有丰富的蛋白质，以前的处理方式是在干燥加工处理后，多数作为饲料或饲料添加剂使用。但自2008年起，抗生素菌渣循环利用却遭遇了高压线，“化学药品原料药生产过程中的母液及反应基或培养基废物”被列入《国家危险废物名录》。这些过去被农民争抢的饲料，如今成了让企业头疼的危险废物。
现在，糠醛渣和抗生素菌渣处置问题已严重影响了其所在行业的生存与发展，也使危险废物管理陷入困境。如何安全、有效、合理、经济地处置和利用这些废物，已成为目前亟待解决的重大课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可有效利用糠醛渣及抗生素菌渣的糠醛渣生物有机肥及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种糠醛渣生物有机肥，其包括如下重量份的组分：鸡粪处理物30~35、糠醛渣50~55、氨水2~3、磷矿粉3~4、草木灰3~4、链霉素菌渣处理物2~4、发酵菌0.05、功能菌0.04；所述氨水中NH3的质量分数为17%。
进一步的，所述发酵菌为酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉和弗氏链霉菌中的一种或几种。
作为优选，所述发酵菌为酵母菌和/或乳酸菌。
进一步的，若同时使用酵母菌和乳酸菌，则酵母菌和乳酸菌的菌数比为1∶1。
更优选的，所述发酵菌为枯草芽孢杆菌、黑曲霉和弗氏链霉菌。
进一步的，所述发酵菌中的枯草芽孢杆菌、黑曲霉和弗氏链霉菌的菌数比为2∶2∶1。
进一步的，所述功能菌包括巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
进一步的，所述功能菌中的巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌数比为1∶2∶1。
进一步的，所述鸡粪处理物由如下方法制得：
（1）取新鲜鸡粪进行高压蒸汽灭菌；
（2）向灭菌后的鸡粪进行干燥，至含水量为20~30%；
（3）将干燥后的鸡粪粉碎，得到鸡粪处理物。
进一步的，所述链霉素菌渣处理物由如下方法制得：
A）取链霉素菌渣，加入甲醇浸提，其中，甲醇与链霉素菌渣的体积比为3∶1，浸提24h；
B）将步骤A）得到的混合物经板框过滤，弃去滤液；
C）重复步骤A）和步骤B）三次，收集滤渣；
D）将滤渣加入蒸馏水冲洗，板框过滤得链霉素菌渣初步处理物，其中，蒸馏水体积与滤渣的体积比为5∶1~10∶1；
E）将步骤D）得到的链霉素菌渣初步处理物经干燥粉粹，得到链霉素菌渣处理物。
进一步的，所述步骤D）中的蒸馏水体积与滤渣的体积比为8∶1。
一种制备上述糠醛渣生物有机肥的方法，其包括如下步骤：
1）将糠醛渣填入发酵槽中加氨水，调pH到5.8~6.5；
2）向发酵槽中按照物料比例分别加入鸡粪处理物、链霉素菌渣处理物、磷矿粉及草木灰，混合均匀；
3）将步骤1）和步骤2）得到的物料混合，加入发酵菌，混合均匀，最后加水调至混合物料含水量55~60%，开始发酵；
4）每天将混合物料翻动一次，当混合物料的含水量到达30~35%，温度35~40℃时，完成发酵；
5）将完成发酵的混合物料转移到熟料库进行陈化25~30天，得到熟料；
6）将熟料粉碎，得到样品，样品经造粒和烘干，最后再经过冷却筛分并加入功能菌进行菌膜包衣，得到产品。
本发明的有益效果在于：
（1）使用糠醛渣、鸡粪处理物、链霉素菌渣处理物、磷矿粉和草木灰等成分，不但将各种废弃物重新利用，保证了肥料中的N、P、K和C等元素，有效提供农作物所需的各种营养元素，使其为全营养肥料。
（2）鸡粪中含有大量的有机物，同时也含有大量的微生物，直接利用鸡粪中的微生物发酵不利于对发酵时间和条件的控制，给工艺的稳定性带来了极大的挑战，前期对鸡粪进行预处理，可为后续步骤提供优质的原料来源，使得每批次的产品质量稳定，利于控制。
（3）抗生素菌渣（干基）中蛋白等有机物含量高达90%以上，直接焚烧处置是对资源的极大浪费，通过对抗生素菌渣的预处理，可更加充分的利用其中的蛋白质。
（4）将处理后的鸡粪处理物和链霉素处理物以及其他成分进行混合，加入发酵菌进行发酵，有利于对发酵过程进行控制，其发酵的产品质量稳定，避免混合菌种发酵带来的各种副产物。
（5）发酵菌采用酵母菌和/或乳酸菌、或者是采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和弗氏链霉菌中混合菌来进行发酵，保证了发酵质量，提高了发酵后肥料中的总养分含量。特别的，采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和弗氏链霉菌中混合菌作为发酵菌来进行发酵，有利于缩短发酵时间，提高发酵效率。
（6）发酵完成后加入合适配比的功能菌，防止功能菌在发酵过程中被杀灭，充分发挥功能菌对土壤的调节作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
以下实施例中，所加入氨水的中NH3的质量分数为17%。所添加的巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、黑曲霉以及弗氏链霉菌的活菌数均不小于100亿/克。
实施例1
1）取新鲜鸡粪进行蒸汽灭菌；
2）向灭菌后的鸡粪进行干燥，至含水量为20%；
3）将干燥后的鸡粪粉碎，得到鸡粪处理物；
4）取链霉素菌渣，加入甲醇浸提，其中，甲醇与链霉素菌渣的体积比为3∶1，浸提24h；
5）将步骤4）得到的混合物经板框过滤，弃去滤液；
6）重复三次，收集滤渣；
7）将滤渣加入蒸馏水冲洗，板框过滤得链霉素菌渣初步处理物，其中，蒸馏水体积与滤渣的体积比为5∶1；
8）将步骤7）得到的链霉素菌渣初步处理物经干燥粉粹，得到链霉素菌渣处理物；
9）取糠醛渣50kg投入发酵槽中，向糠醛渣中加氨水2kg，调pH到5.8~6.5；
10）向经步骤9）处理过的糠醛渣中加入鸡粪处理物30kg、链霉素菌渣处理物2kg、磷矿粉3kg及草木灰4kg混合均匀；
11）向经步骤10）得到的混合物料中加入乳酸菌0.05kg，混合均匀；最后加水调至混合物料含水量55~60%，开始发酵；
12）每天将混合物料翻动一次，当混合物料的含水量到达30%，温度35℃时，完成发酵；
13）将完成发酵的混合物料转移到熟料库进行陈化25天，得到熟料；
14）将熟料粉碎，得到样品，样品经造粒和烘干，最后再经过冷却筛分并加入功能菌0.04kg进行菌膜包衣，得到产品；所述功能菌包括巨大芽孢杆菌0.01kg、枯草芽孢杆菌0.02kg和地衣芽孢杆菌0.01kg。
实施例2
1）取新鲜鸡粪进行蒸汽灭菌；
2）向灭菌后的鸡粪进行干燥，至含水量为25%；
3）将干燥后的鸡粪粉碎，得到鸡粪处理物；
4）取链霉素菌渣，加入甲醇浸提，其中，甲醇与链霉素菌渣的体积比为3∶1，浸提24h；
5）将步骤4）得到的混合物经板框过滤，弃去滤液；
6）重复三次，收集滤渣；
7）将滤渣加入蒸馏水冲洗，板框过滤得链霉素菌渣初步处理物，其中，蒸馏水体积与滤渣的体积比为10∶1；
8）将步骤7）得到的链霉素菌渣初步处理物经干燥粉粹，得到链霉素菌渣处理物；
9）取糠醛渣55kg投入发酵槽中，向糠醛渣中加氨水3kg，调pH到5.8~6.5；
10）向经步骤9）处理过的糠醛渣中加入鸡粪处理物35kg、链霉素菌渣处理物4kg、磷矿粉4kg及草木灰3.5kg混合均匀；
11）向经步骤10）得到的混合物料中加入酵母菌0.05kg，混合均匀；最后加水调至混合物料含水量55~60%，开始发酵；
12）每天将混合物料翻动一次，当混合物料的含水量到达35%，温度30℃时，完成发酵；
13）将完成发酵的混合物料转移到熟料库进行陈化30天，得到熟料；
14）将熟料粉碎，得到样品，样品经造粒和烘干，最后再经过冷却筛分并加入功能菌0.04kg进行菌膜包衣，得到产品；所述功能菌包括巨大芽孢杆菌0.01kg、枯草芽孢杆菌0.02kg和地衣芽孢杆菌0.01kg。
实施例3
1）取新鲜鸡粪进行蒸汽灭菌；
2）向灭菌后的鸡粪进行干燥，至含水量为30%；
3）将干燥后的鸡粪粉碎，得到鸡粪处理物；
4）取链霉素菌渣，加入甲醇浸提，其中，甲醇与链霉素菌渣的体积比为3∶1，浸提24h；
5）将步骤4）得到的混合物经板框过滤，弃去滤液；
6）重复三次，收集滤渣；
7）将滤渣加入蒸馏水冲洗，板框过滤得链霉素菌渣初步处理物，其中，蒸馏水体积与滤渣的体积比为8∶1；
8）将步骤7）得到的链霉素菌渣初步处理物经干燥粉粹，得到链霉素菌渣处理物；
9）取糠醛渣53kg投入发酵槽中，向糠醛渣中加氨水2.5kg，调pH到5.8~6.5；
10）向经步骤9）处理过的糠醛渣中加入鸡粪处理物33kg、链霉素菌渣处理物3.5kg、磷矿粉3.5kg及草木灰3kg混合均匀；
11）向经步骤10）得到的混合物料中加入酵母菌0.025kg和乳酸菌0.025kg，混合均匀；最后加水调至混合物料含水量55~60%，开始发酵；
12）每天将混合物料翻动一次，当混合物料的含水量到达32%，温度40℃时，完成发酵；
13）将完成发酵的混合物料转移到熟料库进行陈化28天，得到熟料；
14）将熟料粉碎，得到样品，样品经造粒和烘干，最后再经过冷却筛分并加入功能菌0.04kg进行菌膜包衣，得到产品；所述功能菌包括巨大芽孢杆菌0.01kg、枯草芽孢杆菌0.02kg和地衣芽孢杆菌0.01kg。
实施例4
1）取新鲜鸡粪进行蒸汽灭菌；
2）向灭菌后的鸡粪进行干燥，至含水量为30%；
3）将干燥后的鸡粪粉碎，得到鸡粪处理物；
4）取链霉素菌渣，加入甲醇浸提，其中，甲醇与链霉素菌渣的体积比为3∶1，浸提24h；
5）将步骤4）得到的混合物经板框过滤，弃去滤液；
6）重复三次，收集滤渣；
7）将滤渣加入蒸馏水冲洗，板框过滤得链霉素菌渣初步处理物，其中，蒸馏水体积与滤渣的体积比为8∶1；
8）将步骤7）得到的链霉素菌渣初步处理物经干燥粉粹，得到链霉素菌渣处理物；
9）取糠醛渣53kg投入发酵槽中，向糠醛渣中加氨水2.5kg，调pH到5.8~6.5；
10）向经步骤9）处理过的糠醛渣中加入鸡粪处理物33kg、链霉素菌渣处理物3.5kg、磷矿粉3.5kg及草木灰3kg混合均匀；
11）向经步骤10）得到的混合物料中加入枯草芽孢杆菌0.02kg、黑曲霉0.02kg和弗氏链霉菌0.01kg，混合均匀；最后加水调至混合物料含水量55~60%，开始发酵；
12）每天将混合物料翻动一次，当混合物料的含水量到达32%，温度40℃时，完成发酵；
13）将完成发酵的混合物料转移到熟料库进行陈化28天，得到熟料；
14）将熟料粉碎，得到样品，样品经造粒和烘干，最后再经过冷却筛分并加入功能菌0.04kg进行菌膜包衣，得到产品；所述功能菌包括巨大芽孢杆菌0.01kg、枯草芽孢杆菌0.02kg和地衣芽孢杆菌0.01kg。
实验例
对实施例1~4所得产品进行检测，结合生物有机肥产品技术指标标准值（NY884-2012），其结果见下表1。
表1产品技术指标：
由上表1可知，本发明的产品无论在活菌数和有机质含量上都远远高于技术标准。特别是在杂菌的控制上更是出色，仅仅为标准的二分之一，不但充分发挥了肥料中各个组分的有效成分，还有效的避免了肥料在使用和贮藏过程中的各种问题，如易变质、保质期短等。通过对巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的合理搭配，使其互相协同，增强本发明对土壤的调节能力，增加作物对微量元素的吸收。实施例4中使用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和弗氏链霉菌对混合物料进行发酵，不但相较于实施例1~3的发酵时间可缩短5~7天，且更进一步提高了发酵的效果，获得了总养分含量增加且杂菌率更高的有机肥产品。
根据上述的实施例对本发明作了详细描述。需说明的是，以上的实施例仅仅为了举例说明发明而已。在不偏离本发明的精神和实质的前提下，本领域技术人员可以设计出本发明的多种替换方案和改进方案，其均应被理解为再本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种糠醛渣生物有机肥，其特征在于，其包括如下重量份的组分：鸡粪处理物30~35、糠醛渣50~55、氨水2~3、磷矿粉3~4、草木灰3~4、链霉素菌渣处理物2~4、发酵菌0.05、功能菌0.04；所述氨水中NH3的质量分数为17%。
2.根据权利要求1所述的一种糠醛渣生物有机肥，其特征在于，所述发酵菌为酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉和弗氏链霉菌中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种糠醛渣生物有机肥，其特征在于，所述功能菌包括巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
4.根据权利要求3所述的一种糠醛渣生物有机肥，其特征在于，所述功能菌中的巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的菌数比为1∶2∶1。
5.根据权利要求1所述的一种糠醛渣生物有机肥，其特征在于，所述鸡粪处理物由如下方法制得：
（1）取新鲜鸡粪进行蒸汽灭菌；
（2）向灭菌后的鸡粪进行干燥，至含水量为20~30%；
（3）将干燥后的鸡粪粉碎，得到鸡粪处理物。
6.根据权利要求1所述的一种糠醛渣生物有机肥，其特征在于，所述链霉素菌渣处理物由如下方法制得：
A）取链霉素菌渣，加入甲醇浸提，其中，甲醇与链霉素菌渣的体积比为3∶1，浸提24h；
B）将步骤A）得到的混合物经板框过滤，弃去滤液；
C）重复步骤A）和步骤B）三次，收集滤渣；
D）将滤渣加入蒸馏水冲洗，板框过滤得链霉素菌渣初步处理物，其中，蒸馏水体积与滤渣的体积比为5∶1~10∶1；
E）将步骤D）得到的链霉素菌渣初步处理物经干燥粉粹，得到链霉素菌渣处理物。
7.根据权利要求6所述的一种糠醛渣生物有机肥，其特征在于，所述步骤D）中的蒸馏水体积与滤渣的体积比为8∶1。
8.一种制备如权利要求1~7任一项所述的糠醛渣生物有机肥的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
1）将糠醛渣填入发酵槽中加氨水，调pH到5.8~6.5；
2）向发酵槽中按照物料比例分别加入鸡粪处理物、链霉素菌渣处理物、磷矿粉及草木灰，混合均匀；
3）将步骤1）和步骤2）得到的物料混合，加入发酵菌，混合均匀，最后加水调至混合物料含水量55~60%，开始发酵；
4）每天将混合物料翻动一次，当混合物料的含水量到达30~35%，温度35~40℃时，停止发酵；
5）将完成发酵的混合物料转移到熟料库进行陈化25~30天，得到熟料；
6）将熟料粉碎，得到样品，样品经造粒和烘干，最后再经过冷却筛分并加入功能菌进行菌膜包衣，得到产品。
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