CN106699474A - 一种新型生物有机肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型生物有机肥及其制备方法,本发明涉及有机肥料领域,具体涉及一种新型生物有机肥及其制备方法。本发明的新型生物有机肥的制备方法包括以下步骤:高密度菌液的制备;生物菌剂的制备;有机物料的腐熟;新型生物有机肥的制备。本发明针对现有生物有机肥存在的成本较高、肥效慢、质量不稳定等一系列问题,提出了一种具有无污染、无公害、成本低、肥效好、生物活性高、壮苗抗病、改良土壤、提高产量、改善农产品品质等诸多优点的生物有机肥及其制备方法。

Description

一种新型生物有机肥及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及有机肥料领域,具体涉及一种新型生物有机肥及其制备方法。
背景技术
[0002] 生物有机肥是在传统有机肥料的基础上接种有益微生物而生产的一种肥料。生物 有机肥所含的大量有机质和有益微生物,能够改善土壤结构,修复土壤微生物区系,抑制有 害微生物的蔓延,维护土壤生态平衡。除含有农作物生长所必需的各种元素外,生物有机肥 还含有微生物代谢产物及大量活性有益微生物,既能促进作物生长,又能增强作物抗病性, 提高作物产量,改善农产品品质。
[0003] 生物有机肥技术可以利用畜禽养殖业的畜禽粪便、啤酒厂的啤酒泥、农作物秸杆 等有机废弃物来生产生物有机肥料,不仅解决了有机废弃物对环境造成的污染问题,也为 地方财政提供了新的经济增长点,还可帮助解决周边农副产品的绿色升级及农民就业难问 题。
[0004] 啤酒厂排放的有机废弃物啤酒泥(啤酒废水处理中的活性污泥),其含有大量的有 机质、腐植酸、N、P、K等有机成分。并且,啤酒泥可以为微生物生长提供有机养分,还能够改 善混合物的通气性,起到促进微生物生长的作用。
[0005] 畜禽养殖业产生的有机废弃物猪粪(新鲜),其质地较细,成分较复杂,含蛋白质、 脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素以及无机盐。猪粪含有机质15%,氮(N) 0.5%,磷(P2O5) 0.5%〜0.6%,钾(K2〇) 0.35 %〜0.45 %,猪粪含氮素较多,碳氮比例较小(14:1),一般容易 被微生物分解,释放出可为作物吸收利用的养分。
[0006] 畜禽养殖业产生的有机废弃物牛粪(新鲜),其有机质和养分含量在各种家畜中最 低,质地细密,含水较多,分解慢,发热量低,属迟效性肥料。牛粪含有机质14.5 %,氮(N) 0.30%〜0.45%,磷(Ρ2Ο5) 0.15%〜0.25%,钾(Κ2Ο) 0.10%〜0.15%。
[0007] 畜禽养殖业产生的有机废弃物马粪(新鲜),其成分中以纤维素、半纤维素含量较 多,此外,还含有木质素、蛋白质、脂肪类、有机酸及多种无机盐类。马粪质地粗松,含有大量 高温性纤维分解细菌,在规程过程中能产生高温,属热性肥料。马粪含有机质21%,氮(N) 〇.4%〜〇.5%,磷屮2〇5)〇.2%〜〇.3%,钾0(2〇)〇.35%〜〇.45%。
[0008] 畜禽养殖业产生的有机废弃物羊粪(新鲜),其有机质比其它畜粪多,粪质较细,月巴 分浓厚。羊粪发热介于马粪与牛粪之间,亦属热性肥料。羊粪含有机质24%〜27%,氮(N) 〇.7%〜〇.8%,磷屮2〇5)〇.45%〜〇.6%,钾0(2〇)〇.4%〜〇.5%。
[0009] 畜禽养殖业产生的有机废弃物禽粪,是容易腐熟的有机肥料。禽粪中氮素以尿酸 态为主,尿酸不能直接被作物吸收利用,而且对作物根系生长有害,同时,新鲜禽粪容易招 引地下害虫,因此,禽粪作肥料应先堆积腐熟后施用。腐熟的禽粪可作基肥、追肥、种肥。禽 粪宜干燥贮存,否则易产生高温,氮素受损失。一般禽粪中含有1%〜2%的氧化钙。禽粪在 堆积腐熟过程中能产生高温,属热性肥料。
[0010] 禽粪是鸡粪、鸭粪、鹅粪、鸽粪等的总称。禽粪中的养分含量较家畜粪尿为高,而且 养分比较均衡,常见禽粪养分含量如下表所示。
[0011] 新鲜的禽粪主要组分
Figure CN106699474AD00051
[0013] 禽粪腐熟后,是一种养分含量较高的肥料,可作基肥、追肥,由于肥源、数量较少, 一般多施用于菜地或经济作物,每亩施50kg〜100kg,混入2倍〜3倍土施用。禽奠由于施用 量少还要配合施用其他肥料,才能满足作物生长发育的要求。
[0014] 随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们日益重视农产品的品质,绿色、环保 的生物有机肥具有广阔的市场前景。我国的生物有机肥现在有许多种类,但真正被广泛推 广应用的还不是很多,主要在于很多生物有机肥存在成本较高、肥效慢、质量不稳定的问 题。因此,需要研发一种新型生物有机肥,并能够保证其产品具有成本低、肥效好、生物活性 高等特点。
发明内容
[0015] 本发明的目的在于针对现有生物有机肥存在的成本较高、肥效慢、质量不稳定等 一系列问题,提出了一种具有无污染、无公害、成本低、肥效好、生物活性高、壮苗抗病、改良 土壤、提高产量、改善农产品品质等诸多优点的生物有机肥及其制备方法。
[0016] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0017] 本发明一种新型生物有机肥的制备方法,所述方法包括以下步骤:
[0018] (1)巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和细黄链霉菌的菌株活化及菌株高密度培养,分 别得到巨大芽胞杆菌高密度菌液、地衣芽胞杆菌高密度菌液和细黄链霉菌高密度菌液;
[0019] (2)将步骤⑴制备得到的细黄链霉菌高密度菌液、地衣芽胞杆菌高密度菌液和巨 大芽胞杆菌高密度菌液混合制得混合菌液,然后向吸附介质中加入混合菌液,制得生物菌 剂;
[0020] ⑶腐熟剂的活化及其扩大培养:用微生物活化剂将腐熟剂活化,然后扩大培养, 得到扩大培养的经活化的腐熟剂;
[0021] (4)有机物料的腐熟:向有机物料中加入扩大培养的经活化的腐熟剂,发酵腐熟制 得腐熟处理后的肥料;
[0022] (5)新型生物有机肥的制备:将腐熟处理后的肥料与步骤(2)制备的生物菌剂按照 质量比为17〜19:1加入到卧式多功能搅拌机进行混合搅拌,即制得本发明的新型生物有机 月巴,制备得到的生物有机肥中有效微生物菌数量多0.20亿/g,生产1吨生物有机肥需消耗 50kg〜56kg复合菌剂(有效微生物菌数量在3.6亿/g〜4亿/g)。
[0023] 优选地,所述步骤(1)中巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和细黄链霉菌的菌株活化及 菌株高密度培养包括以下步骤:
[0024] ①配制菌株活化及发酵培养基:分别称取磷酸二氢钾(化学纯)5g±0. lg、硫酸镁 (化学纯)0.5g±0.05g、氯化钠(化学纯)5g±0. lg、葡萄糖(化学纯)10g±0. lg、蛋白胨(生 化试齐0 l〇g±〇. lg、酵母浸粉(生化试剂)4g±0. Ig和吐温-80 (化学纯)3g±0. lg,然后加入 1000mL±10mL纯化水(经过Ιμπι的pp滤芯和压缩活性炭滤芯过滤后生活水),搅拌均匀后,在 110°C〜121°C的条件下,灭菌20min〜60min,降温至室温后备用;
[0025] ②菌株活化:在无菌条件下,利用接种环挑取3环〜5环保存的纯化菌株,接种于 IOOmL培养基(300mL三角瓶)中,进行摇瓶活化培养(一级菌种培养),培养条件为:培养温度 28°C〜37°C,转速160r/min〜200r/min,pH值6.2〜7.5,培养1611〜2411后结束活化,并取样 镜检,分析菌体数量及染菌情况。将活化好的一级菌株按2wt%〜10wt%比例(即接种的一 级菌株占接种后发酵液的总量2wt %〜IOwt %),接种于300mL培养基(IOOOmL三角瓶)进行 菌株扩大培养(二级菌种培养),培养条件同上,培养16h〜24h后,结束菌株扩大培养,并取 样镜检,分析菌体数量及染菌情况;
[0026] ③菌株高密度培养:将活化好的二级菌株按5wt %〜10wt%比例,接种于发酵罐中 进行菌株的高密度培养,培养条件为:培养温度28°C〜37°C,搅拌转速160r/min〜200r/ min,通气量1 · Ovvm〜1 · 5vvm,pH值6 · 2〜7 · 5,培养20h〜60h后结束发酵,并将发酵液存放在 4°C冷藏箱内备用。并利用平板计数法对发酵液中的有效菌数进行分析,取ImL发酵液稀释 10—5〜10—8倍后,在28°C〜37 °C下,固体培养18h〜48h后,对平板上的菌落数进行统计,确保 发酵液中有效活菌数在5.0 X IO7CFUAiL〜2.0 X IO9CFUAiL范围之内。
[0027] 所述菌株为巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌或细黄链霉菌。
[0028] 本发明中在巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和细黄链霉菌的菌株活化及菌株高密度 培养过程中,三种菌种的活化发酵培养基的配方相同、活化发酵的工艺参数控制范围一致, 能有效节省配料时间,方便技术人员管理控制,节约人工成本。
[0029] 优选地,所述步骤⑵中吸附介质与混合菌液的质量比为3.5〜4:1;
[0030] 所述吸附介质为玉米芯粉、秸杆粉、麦麸粉或米糠粉;
[0031] 所述混合菌液中巨大芽孢杆菌高密度菌液、地衣芽孢杆菌高密度菌液和细黄链霉 菌高密度菌液的质量比为9:9:2;混合菌液中有效活菌数彡1.8 X IO9CFUAiL;
[0032] 按照上述参数制备得到的生物菌剂中水分彡30wt% ;有效微生物菌数量在3.6亿/ g〜4亿/g〇
[0033] 优选地,所述步骤⑶中微生物活化剂按以下步骤制备:
[0034] 分别称取磷酸二氢钾(化学纯)10g±0. lg、葡萄糖(化学纯)25g±0. lg、硫酸镁(化 学纯)2g±0.05g、米糠50g±2g、酱油(酿造)10mL± lmL,然后加入1000mL± IOmL纯化水,搅 拌均匀后即制得微生物活化剂(微生物活动和繁殖所要求的适宜C/N比一般为25:1)。
[0035] 优选地,所述步骤⑶中腐熟剂的活化及其扩大培养包括以下步骤:
[0036] ①腐熟剂活化:先称取50g〜IOOg腐熟剂,然后加入1000mL±10mL微生物活化剂, 调节pH值为6.0〜7.5,温度控制在28°(:〜37°(:,以30(^/1^11〜40(^/1^11转速,搅拌5〇1^11〜 60min后,制得活化后的腐熟剂;
[0037] ②扩大培养:先称取3kg±0.05kg米糠,再依次加入1000mL±10mL活化后的腐熟剂 和2000mL± IOOmL纯化水,搅拌均匀后,物料湿度控制在50wt %〜55wt %,培养温度控制在 28 °C〜37 °C,物料厚度在2cm〜5cm,培养60h〜72h后,得到扩大培养的经活化的腐熟剂。
[0038] 优选地,所述步骤⑷有机物料的腐熟包括以下步骤:
[0039] ①前处理:调整有机物料的含水率为45wt%〜55wt%,pH值为6.0〜7.5,然后加入 有机物料质量的1%〜2%的扩大培养的经活化的腐熟剂,充分混匀,得到前处理过的原料;
[0040] 所述有机物料按照质量份数包括:50〜70份的畜禽粪便(鸡粪、牛粪、猪粪)、20〜 30份的啤酒活性污泥(啤酒废水处理中的活性污泥)、10〜20份的菌棒或粉碎的农作物秸 杆、10〜15份的草炭或腐殖酸、5〜10份的麦麸或米糠、2〜5份的过磷酸钙、2〜5份的草木灰 或氯化钾以及2〜5份的沸石粉或蛭石;
[0041] ②发酵腐熟:将前处理过的原料堆成发酵堆,发酵室温度为25〜37°C,物料含水率 为45wt %〜55wt %,发酵9〜14d,得到腐熟的有机物料。
[0042] 菌棒也叫菌袋、栽培袋、菌包,是木肩(锯末)等原料装如塑料袋中制成,接种上大 型真菌的菌种,即长出相应的大型真菌。
[0043] 优选地,所述有机物料的腐熟的步骤②中发酵堆宽度为1.6〜2.0m,高度为0.8〜 1 · 2m〇
[0044] 优选地,所述有机物料的腐熟的步骤②之后还进行步骤③后处理,所述后处理按 以下步骤进行:利用半湿物料粉碎机将腐熟的有机物料粉碎至粒度在20目〜30目,然后调 整其含水率<30wt%。
[0045] 含水率=(湿重-干重)/湿重X 1 〇〇 %
[0046] 本发明还涉及一种新型生物有机肥,所述新型生物有机肥是按照上述方法制备得 到的。
[0047] 本发明的新型生物有机肥中添加了巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、地衣 芽抱杆菌(Bacillus Iicheniformis)和细黄链霉菌(Streptomyces microflavus),这三种 菌种的功效如下:
[0048] 巨大芽孢杆菌属于芽孢杆菌属。它能够形成芽孢,其芽孢的抗辐射能力是大肠杆 菌的36倍。工业上用于生产葡萄糖异构酶,同时也是有机磷的分解菌,因此,在农业上可用 于制造磷细菌肥料。应用作物:生姜、兰花;防治对象:生姜细菌性青枯病、兰花炭疽病病。
[0049] 地衣芽孢杆菌能产生抗菌活性物质、杀灭致病菌,并具有独特的生物夺氧作用机 制,能抑制致病菌的生长繁殖,对有益菌有促进生长作用。地衣芽孢杆菌能产生多种活性 酶,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等。同时地衣芽孢杆菌在一定条 件下能产生抗逆性内生孢子,可以产生脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类和氨基酸类等多种抗 生素,对多种病原菌起到很好的抑制作用。地衣芽孢杆菌同时能产生多种营养物质如维生 素、氨基酸、有机酸、促生长因子等,为植物体提供营养物质。
[0050] 细黄链霉菌是链霉菌属放线菌。其代谢产物中含有生长素、抗菌素、苯乙酸、琥珀 酸及细胞分裂素等作物生长所必须的生长调节剂成分,具有转化土壤中氮、磷、钾,提高土 壤肥力,减少化肥用量;抑制病菌繁殖,防病保苗;刺激细胞分裂,促进作物生根、发芽、成 熟,提高作物产量;促进有效物质合成,显著提高农产品的品质等作用,达到“增产增收、保 水养田、抑制病害、提尚品质”四效合一的功效。
[0051] 本发明的有机物料主要以畜禽养殖业的畜禽粪便、啤酒厂的啤酒泥(啤酒废水处 理中的活性污泥)、农作物秸杆等有机废弃物作为腐熟处理的原料,运用生物发酵技术,经 科学加工处理(原料复配、发酵腐熟、粉碎筛分),制成具有品质优良、肥效稳长的绿色、环保 高效有机肥料。以实现畜禽养殖业、农副产品加工业废物高效资源化利用,达到畜禽养殖效 益和环境保护生态效益的双赢。
[0052] 本发明的一种新型生物有机肥及其制备方法具有以下有益效果:
[0053] 1.本发明所制备的产品其总养分(N+P205+K20)的质量分数(以烘干基计)彡5.0%, 腐殖酸的质量分数(以烘干基计)多5.0%,有机质的质量分数(以烘干基计)多45%,水分 (鲜样)的质量分数<30%,本产品的有益效果是含有丰富的有机质和植物所需的多种营养 元素,养分含量高、肥效快、增产效果显著。
[0054] 2.本发明所制备的产品其有效活菌数多0.2亿个/g,改善了土壤有益微生物菌的 数量,实现疏松土壤,溶磷解钾,培肥地力、改善土壤结构、提高土壤养分容量、增强土壤保 肥保水能力、调节土壤酸碱度、促进土壤微生物活动、提高土壤养分有效性、减少相应营养 元素的施肥量。
[0055] 3.本发明所制备的巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和细黄链霉菌能够产生大量的植 物激素和有机酸,刺激根系生长发育,增强农作物的光合强度,达到生根壮苗,降低亚硝酸 盐含量,提高品质,实现增产增收。
[0056] 4.本发明所制备的巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和细黄链霉菌能够加速土壤中有 机质的降解,为农作物生长提供更多有机营养物质,微生物菌繁殖后,分泌大量的几丁质 酶、胞外酶和抗生素等物质,可以有效裂解有害真菌的孢子壁,线虫卵壁和抑制有害菌的生 长,有效地控制土传性病虫害的发生,起到防病防虫和抗重茬的功效。
[0057] 5.本发明所制备的生物有机肥具有强劲的肥料后效应,作物不易拉秧,延长收获 期;微生物的活动能提高土壤早春地温,大棚设施早熟栽培与露天栽培均有提早上市5天〜 7天的效果。
附图说明
[0058] 图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0059] 以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0060] 实施例1
[0061] 本实施例的新型生物有机肥按以下步骤制备:
[0062] (1)巨大芽孢杆菌的高密度培养的步骤:
[0063] 在无菌条件下,利用接种环挑取5环保存的巨大芽孢杆菌接种于IOOmL培养基 (300mL三角瓶)中,进行摇瓶发酵培养(一级菌种培养),培养条件为:培养温度30°C,发酵时 间20h,转速180r/min,pH值6.5。将活化好的一级菌株,按5wt %比例,接种于300mL培养基中 进行菌株扩大培养,培养条件与一级菌株活化的培养条件相同,培养16h,得到活化好的二 级菌株;
[0064] 将活化好的二级菌种,按5%比例接种于2L培养基(3.7L发酵罐)中,进行巨大芽孢 杆菌的发酵培养,培养条件为:发酵温度30 °C,通气量I. Ovvm,转速180r/min,pH值6.5,发酵 时间20h,发酵结束后,将发酵液保存在4 °C冰箱内备用。采用的是平板计数法,取ImL发酵液 进行稀释1〇_8倍后,在30°C下,培养24h后,对平板上的菌落进行计数,发酵液中有效活菌数 1 · 5 X IO9CFlVmL〜2 · 0 X 109CFU/mL。
[0065] 菌种和发酵培养基的组成包括:磷酸二氢钾(化学纯)5g、硫酸镁(化学纯)0.5g、氯 化钠(化学纯)5g、葡萄糖(化学纯)10g、蛋白胨(生化试剂)10g、酵母浸粉(生化试剂)4g和吐 温-80 (化学纯)3g,然后加入IOOOmL纯化水,搅拌均匀后,在121°C条件下,灭菌20min,降温 至室温后备用。
[0066] (2)地衣芽孢杆菌的高密度培养的步骤:
[0067] 在无菌条件下,利用接种环挑取5环保存的地衣芽孢杆菌接种于IOOmL培养基 (300mL三角瓶)中,进行摇瓶发酵培养(一级菌种培养,即一级菌种培养),培养条件为:培养 温度30°C,发酵时间20h,转速180r/min,pH值6.5。将活化好的一级菌株,按5wt%比例,接种 于300mL培养基中进行菌株扩大培养,培养条件与一级菌株活化的培养条件相同,培养16h, 得到活化好的二级菌株;
[0068] 将活化好的二级菌种,按5 %比例接种于2L培养基(3.7L发酵罐)中,进行地衣芽孢 杆菌的发酵培养,培养条件为:发酵温度30 °C,通气量1.5vvm,转速160r/min,pH值6.5,发酵 时间20h,发酵结束后,将发酵液保存在4 °C冰箱内备用。采用的是平板计数法,取ImL发酵液 进行稀释1〇_8倍后,在30°C下,培养24h后,对平板上的菌落进行计数,发酵液中有效活菌数 1 · 5 X IO9CFlVmL〜2 · 0 X 109CFU/mL。
[0069] 菌种和发酵培养基的组成包括:磷酸二氢钾(化学纯)5g、硫酸镁(化学纯)0.5g、氯 化钠(化学纯)5g、葡萄糖(化学纯)10g、蛋白胨(生化试剂)10g、酵母浸粉(生化试剂)4g和吐 温-80 (化学纯)3g,然后加入IOOOmL纯化水,搅拌均匀后,在121°C条件下,灭菌20min,降温 至室温后备用。
[0070] (3)细黄链霉菌的高密度培养的步骤:
[0071] 在无菌条件下,利用接种环挑取5环保存的细黄链霉菌接种于IOOmL培养基(300mL 三角瓶)中,进行摇瓶发酵培养(一级菌种培养),培养条件为:培养温度30°C,发酵时间24h, 转速180r/min,pH值6.5。将活化好的一级菌株,按1(^%比例,接种于30〇1111^培养基中进行 菌株扩大培养,培养条件与一级菌株活化的培养条件相同,培养24h,得到活化好的二级菌 株;
[0072] 将活化好的二级菌种,按5%比例接种于2L培养基(3.7L发酵罐)中,进行细黄链霉 菌的发酵培养,培养条件为:发酵温度30 °C,通气量1.5vvm,转速180r/min,pH值6.5,发酵时 间60h,发酵结束后,将发酵液保存在4°C冰箱内备用。采用的是平板计数法,取ImL发酵液进 行稀释1〇_6倍后,在30 °C下,培养48h后,对平板上的菌落进行计数,发酵液中有效活菌数5.0 X IO7CFlVmL〜6 ·0 X 107CFU/mL。
[0073] 菌种和发酵培养基的组成包括:磷酸二氢钾(化学纯)5g、硫酸镁(化学纯)0.5g、氯 化钠(化学纯)5g、葡萄糖(化学纯)10g、蛋白胨(生化试剂)10g、酵母浸粉(生化试剂)4g和吐 温-80 (化学纯)3g,然后加入IOOOmL纯化水,搅拌均匀后,在121°C条件下,灭菌20min,降温 至室温后备用。
[0074] ⑷将步骤⑴(2) (3)制备得到的细黄链霉菌高密度菌液、地衣芽胞杆菌高密度菌 液和巨大芽胞杆菌高密度菌液混合制得混合菌液,然后向吸附介质中加入混合菌液,制得 生物菌剂;
[0075] 混合菌液中巨大芽孢杆菌高密度菌液、地衣芽孢杆菌高密度菌液和细黄链霉菌高 密度菌液的质量比为9:9:2;
[0076] 吸附介质为玉米芯粉;
[0077] 吸附介质与混合菌液的质量比为3.5:1;
[0078] 按照上述参数制备得到的生物菌剂中水分彡30wt% ;有效微生物菌数量在3.6亿/ g〜4亿/g;
[0079] (5)腐熟剂的活化及其扩大培养:
[0080] ①微生物活化剂的制备按以下步骤进行:
[0081] 分别称取磷酸二氢钾(化学纯)l〇g、葡萄糖(化学纯)25g、硫酸镁(化学纯)2g、米糠 50g、酱油(酿造)IOmU然后加入IOOOmL纯化水,搅拌均匀后即制得微生物活化剂(微生物活 动和繁殖所要求的适宜C/N比一般为25:1)。
[0082] ②腐熟剂活化:先称取50g腐熟剂,然后加入IOlOmL微生物活化剂,调节pH值为 6.0,温度控制在37°C,以300r/min转速,搅拌50min后,制得活化后的腐熟剂;
[0083] ③扩大培养:先称取3kg米糠,再依次加入IOOOmL活化后的腐熟剂和2000mL纯化 水,搅拌均匀后,物料湿度控制在50wt%,培养温度控制在37°C,物料厚度在2cm,培养60h 后,得到扩大培养的经活化的腐熟剂。
[0084] (6)有机物料的腐熟:
[0085] ①前处理:调整有机物料的含水率为45wt%,pH值为6.5,然后加入有机物料质量 的1 %的扩大培养的经活化的腐熟剂,充分混匀,得到前处理过的原料;
[0086] 有机物料为以下原料混合制得:65kg的畜禽粪便(鸡粪与牛粪按质量比1:1混合)、 28kg的啤酒活性污泥(啤酒废水处理中的活性污泥)、18kg粉碎的农作物秸杆、Hkg的腐殖 酸、7kg的麦麸、4kg的过磷酸|丐、3kg的氯化钾以及4kg的沸石粉;
[0087] ②发酵腐熟:将前处理过的原料堆成发酵堆,发酵室温度为25°C,保持含水量为 45wt%,发酵13d,得到腐熟的有机物料;发酵过程中每隔2d翻堆一次,并喷洒微生物活化 剂;
[0088] 发酵堆宽度为1.6m,高度为0.8m。
[0089] 含水率=(湿重-干重)/湿重X 1 〇〇 %
[0090] (7)新型生物有机肥的制备:将腐熟处理后的肥料与步骤(4)制备的生物菌剂按照 质量比为17:1加入到卧式多功能搅拌机进行混合搅拌,搅拌20min,即制得本实施例的新型 生物有机肥,制备得到的生物有机肥中有效微生物菌数量多0.20亿/g,则生产1吨生物有机 肥需消耗50kg〜56kg复合菌剂(有效微生物菌数量在3.6亿/g〜4亿/g)。
[0091] 本实施例中采用的腐熟剂为上海谷霖生物科技有限公司的产品:如“谷霖”牌微生 物腐杆剂(有机物料腐熟剂)。
[0092] 实施例2
[0093] 本实施例的多元液态复合微生物肥料与实施例1的不同之处在于:
[0094] 步骤⑴中菌种和发酵培养基的组成包括:磷酸二氢钾(化学纯)4.9g、硫酸镁(化 学纯)〇.45g、氯化钠(化学纯)4.9g、葡萄糖(化学纯)9.9g、蛋白胨(生化试剂)9.9g、酵母浸 粉(生化试剂)3.9g和吐温-80 (化学纯)2.9g,然后加入990mL纯化水,搅拌均匀后,在110°C 条件下,灭菌40min。
[0095] 步骤(2)中菌种和发酵培养基的组成包括:磷酸二氢钾(化学纯)5. lg、硫酸镁(化 学纯)〇.55g、氯化钠(化学纯)5. lg、葡萄糖(化学纯)10. lg、蛋白胨(生化试剂)10. lg、酵母 浸粉(生化试剂)4. Ig和吐温-80 (化学纯)3. lg,然后加入IOlOmL纯化水,搅拌均匀后,在115 °C条件下,灭菌60min。
[0096] 步骤(3)中菌种和发酵培养基的组成包括:磷酸二氢钾(化学纯)5. lg、硫酸镁(化 学纯)〇.55g、氯化钠(化学纯)5. lg、葡萄糖(化学纯)10. lg、蛋白胨(生化试剂)10. lg、酵母 浸粉(生化试剂)4. Ig和吐温-80 (化学纯)3. Ig,然后加入IOlOmL纯化水,搅拌均匀后,在116 °C条件下,灭菌40min。
[0097] 步骤⑷中吸附介质为秸杆粉;
[0098] 吸附介质与混合菌液的质量比为4:1;
[0099] 本实施例中采用的腐熟剂为沧州华雨生物科技有限公司的产品:里氏木霉菌粉 (有机肥腐熟剂)。
[0100] 实施例3
[0101] 本实施例的多元液态复合微生物肥料与实施例2的不同之处在于:
[0102] 步骤⑷中吸附介质为麦麸粉;
[0103] 吸附介质与混合菌液的质量比为3.8:1;
[0104] 步骤⑶腐熟剂的活化及其扩大培养按以下步骤进行:
[0105] ①微生物活化剂的制备:
[0106] 分别称取磷酸二氢钾(化学纯)10. lg、葡萄糖(化学纯)25. lg、硫酸镁(化学纯) 2.05g、米糠52g、酱油(酿造)IlmU然后加入IOlOmL纯化水,搅拌均匀后即制得微生物活化 剂(微生物活动和繁殖所要求的适宜C/N比一般为25:1)。
[0107] ②腐熟剂活化:先称取80g腐熟剂,然后加入IOOOmL微生物活化剂,调节pH值为 7.5,温度控制在32°C,以350r/min转速,搅拌55min后,制得活化后的腐熟剂;
[0108] ③扩大培养:先称取3.05kg米糠,再依次加入IOlOmL活化后的腐熟剂和2100mL纯 化水,搅拌均匀后,物料湿度控制在55wt%,培养温度控制在28°C,物料厚度在5cm,培养72h 后,得到扩大培养的经活化的腐熟剂。
[0109] 步骤⑶有机物料的腐熟按以下步骤进行:
[0110] ①前处理:调整有机物料的含水率为48wt %,pH值为7,然后加入有机物料质量的 2%的扩大培养的经活化的腐熟剂,充分混匀,得到前处理过的原料;
[0111] 有机物料为以下原料混合制得:60kg的畜禽粪便(猪II)、25kg的啤酒活性污泥(啤 酒废水处理中的活性污泥)、15kg的菌棒、12kg的腐殖酸、8kg的米糠、3kg的过磷酸|丐、4kg的 草木灰以及3kg的沸石粉;
[0112] ②发酵腐熟:将前处理过的原料堆成发酵堆,发酵室温度为30°C,物料含水率为 48wt %,发酵9d,得到腐熟的有机物料;发酵过程中每隔2d翻堆一次,边翻堆边喷洒微生物 活化剂;
[0113] 发酵堆宽度为1.8m,高度为0.9m。
[0114] 步骤⑵新型生物有机肥的制备按以下步骤进行:将腐熟处理后的肥料与步骤(4) 制备的生物菌剂按照质量比为18:1加入到卧式多功能搅拌机进行混合搅拌,搅拌28min,即 制得本实施例的新型生物有机肥,制备得到的生物有机肥中有效微生物菌数量多0.20亿/ g,则生产1吨生物有机肥需消耗50kg〜56kg复合菌剂(有效微生物菌数量在3.6亿/g〜4亿/ g) 〇
[0115] 本实施例中采用的腐熟剂为正定县科威生物科技有限公司的腐熟剂。
[0116] 实施例4
[0117] 本实施例的多元液态复合微生物肥料与实施例3的不同之处在于:
[0118] 步骤⑷中吸附介质为米糠粉;
[0119] 吸附介质与混合菌液的质量比为3.6:1;
[0120] 步骤⑶腐熟剂的活化及其扩大培养按以下步骤进行:
[0121] ①生物活化剂的制备:
[0122] 分别称取磷酸二氢钾(化学纯)9.9g、葡萄糖(化学纯)24.9g、硫酸镁(化学纯) 1.95g、米糠48g、酱油(酿造)9mL,然后加入990mL纯化水,搅拌均匀后即制得微生物活化剂 (微生物活动和繁殖所要求的适宜C/N比一般为25:1)。
[0123] ②腐熟剂活化:先称取IOOg腐熟剂,然后加入990mL微生物活化剂,调节pH值为 6.5,温度控制在28°(:,以40(^/1^11转速,搅拌6〇1^11后,制得活化后的腐熟剂;
[0124] ③扩大培养:先称取2.951^米糠,再依次加入99〇1^活化后的腐熟剂和190〇1^纯化 水,搅拌均匀后,物料湿度控制在55wt%,培养温度控制在32°C,物料厚度在4cm,培养67h 后,得到扩大培养的经活化的腐熟剂。
[0125] 步骤⑶有机物料的腐熟按以下步骤进行:
[0126] ①前处理:调整有机物料的含水率为55wt%,pH值为6.0,然后加入有机物料质量 的2%的扩大培养的经活化的腐熟剂,充分混匀,得到前处理过的原料;
[0127] 有机物料为以下原料混合制得:70kg的畜禽粪便(牛II)、30kg的啤酒活性污泥(啤 酒废水处理中的活性污泥)、20kg粉碎的农作物秸杆、15kg的腐殖酸、IOkg的米糠、5kg的过 磷酸f丐、5kg的氯化钾以及2〜5kg的輕石;
[0128] ②发酵腐熟:将前处理过的原料堆成发酵堆,发酵室温度为37°C,物料含水率为 55wt%,发酵14d,得到腐熟的有机物料;发酵过程中每隔2d翻堆一次,并喷洒微生物活化 剂;
[0129] 发酵堆宽度为1.8m,高度为1.0m。
[0130] 步骤⑵新型生物有机肥的制备按以下步骤进行:将腐熟处理后的肥料与步骤(4) 制备的生物菌剂按照质量比为18:1加入到卧式多功能搅拌机进行混合搅拌,搅拌30min,即 制得本实施例的新型生物有机肥,制备得到的生物有机肥中有效微生物菌数量多0.20亿/ g,则生产1吨生物有机肥需消耗50kg〜56kg复合菌剂(有效微生物菌数量在3.6亿/g〜4亿/ g) 〇
[0131] 本实施例中采用的腐熟剂为江苏绿科生物技术有限公司的有机物料腐熟剂(即有 机肥腐熟剂)。
[0132] 实施例5
[0133] 本实施例的多元液态复合微生物肥料与实施例4的不同之处在于:
[0134] 步骤⑶有机物料的腐熟按以下步骤进行:
[0135] ①前处理:调整有机物料的含水率为52wt %,pH值为7.5,然后加入有机物料质量 的1.5%的扩大培养的经活化的腐熟剂,充分混匀,得到前处理过的原料;
[0136] 有机物料为以下原料混合制得:50kg的畜禽粪便(鸡II)、20kg的啤酒活性污泥(啤 酒废水处理中的活性污泥)、l〇kg的菌棒、10〜15kg的草炭或腐殖酸、5kg的麦麸、2kg的过磷 酸钙、2kg的草木灰以及2kg的沸石粉;
[0137] ②发酵腐熟:将前处理过的原料堆成发酵堆,发酵室温度为28°C,物料含水率为 52wt%,发酵12d,得到腐熟的有机物料;发酵过程中每隔2d翻堆一次,并喷洒微生物活化 剂;发酵堆宽度为2.0m,高度为1.2m;
[0138] 发酵过程中水分保持在40%较适宜,发酵高温期堆内温度在50°C〜65°C,当发酵 堆内温度降至室温,肥料无臭味,肥料含水率30%〜35%,发酵腐熟完毕,进入后处理工序。
[0139] 步骤⑵新型生物有机肥的制备按以下步骤进行:将腐熟处理后的肥料与步骤(4) 制备的生物菌剂按照质量比为19:1加入到卧式多功能搅拌机进行混合搅拌,搅拌25min,即 制得本实施例的新型生物有机肥,制备得到的生物有机肥中有效微生物菌数量多0.20亿/ g,则生产1吨生物有机肥需消耗50kg〜56kg复合菌剂(有效微生物菌数量在3.6亿/g〜4亿/ g) 〇
[0140] 本实施例中采用的腐熟剂为北海强兴生物科技有限公司的堆肥发酵剂(即有机肥 腐熟剂)。
[0141] 以上实施例1-5制得的产品的技术指标
[0142] 1.总养分(Ν+Ρ205+Κ20)的质量分数似烘干基计)彡5.0% ;
[0143] 2.腐殖酸的质量分数(以烘干基计)彡5%;
[0144] 3.有机质的质量分数(以烘干基计)彡45% ;
[0145] 4.口罐5.5〜7.5;
[0146] 5.有效活菌数彡0.2亿个/g;
[0147] 6.水分(鲜梢的质量分数彡30%。
[0148] 虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本 发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此, 在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1. 一种新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤: (1) 巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和细黄链霉菌的菌株活化及菌株高密度培养,分别得 到巨大芽胞杆菌高密度菌液、地衣芽胞杆菌高密度菌液和细黄链霉菌高密度菌液; (2) 将步骤(1)制备得到的细黄链霉菌高密度菌液、地衣芽胞杆菌高密度菌液和巨大芽 胞杆菌高密度菌液混合制得混合菌液,然后向吸附介质中加入混合菌液,制得生物菌剂; (3) 腐熟剂的活化及其扩大培养:用微生物活化剂将腐熟剂活化,然后扩大培养,得到 扩大培养的经活化的腐熟剂; ⑷有机物料的腐熟:向有机物料中加入扩大培养的经活化的腐熟剂,发酵腐熟制得腐 熟处理后的肥料; (5)新型生物有机肥的制备:将腐熟处理后的肥料与步骤(2)制备的生物菌剂按照质量 比为17〜19:1加入到卧式多功能搅拌机进行混合搅拌,即制得本发明的新型生物有机肥。
2. 根据权利要求1所述新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中巨大 芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和细黄链霉菌的菌株活化及菌株高密度培养包括以下步骤: ① 配制菌株活化及发酵培养基:分别称取磷酸二氢钾5g±0.1g、硫酸镁0.5g±0.05g、 氯化钠5g±0. lg、葡萄糖10g±0. lg、蛋白胨10g±0. lg、酵母浸粉4g±0. Ig和吐温-803g± O.lg,然后加入1000mL±10mL纯化水,搅拌均匀后,在110°C〜121°C的条件下,灭菌20min〜 6 Omin,降温至室温后备用; ② 菌株活化:在无菌条件下,利用接种环挑取3环〜5环保存的纯化菌株,接种于IOOmL 培养基中,进行摇瓶活化培养,培养条件为:培养温度28°C〜37°C,转速160r/min〜200r/ min,pH值为6.2〜7.5,培养1611〜2411,得到活化好的一级菌株;将活化好的一级菌株按 2wt %〜IOwt %比例,接种于300mL培养基中进行菌株扩大培养,培养条件与一级菌株活化 的培养条件相同,培养16h〜24h,得到活化好的二级菌株; ③ 菌株高密度培养:将活化好的二级菌株按5wt%〜10wt%比例,接种于发酵罐中进行 菌株的高密度培养,培养条件为:培养温度28°C〜37°C,搅拌转速160r/min〜200r/min,通 气量I.Ovvm〜1.5vvm,pH值为6.2〜7.5,培养20h〜60h,即制得高密度菌液; 所述菌株为巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌或细黄链霉菌。
3. 根据权利要求2所述新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中吸附 介质与混合菌液的质量比为3.5〜4:1; 所述吸附介质为玉米芯粉、秸杆粉、麦麸粉或米糠粉; 所述混合菌液中巨大芽孢杆菌高密度菌液、地衣芽孢杆菌高密度菌液和细黄链霉菌高 密度菌液的质量比为9:9:2。
4. 根据权利要求3所述新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中微生 物活化剂按以下步骤制备: 分别称取磷酸二氢钾l〇g±〇. lg、葡萄糖25g±0. lg、硫酸镁2g±0.05g、米糠50g±2g、 酱油IOmL ± ImL,然后加入I OOOmL ± I OmL纯化水,搅拌均匀后即制得微生物活化剂。
5. 根据权利要求4所述新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中腐熟 剂的活化及其扩大培养包括以下步骤: ①腐熟剂活化:先称取50g〜IOOg腐熟剂,然后加入1000mL± IOmL微生物活化剂,调节 pH值为6.0〜7.5,温度控制在28°(:〜37°(:,以30(^/111丨11〜40(^/111丨11转速,搅拌5〇111丨11〜6〇11^11 后,制得活化后的腐熟剂; ②扩大培养:先称取3kg±0.05kg米糠,再依次加入1000mL±10mL活化后的腐熟剂和 2000mL±100mL纯化水,搅拌均匀后,物料湿度控制在50wt%〜55wt%,培养温度控制在28 °C〜37°C,物料厚度在2cm〜5cm,培养60h〜72h后,得到扩大培养的经活化的腐熟剂。
6. 根据权利要求5所述新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)有机物 料的腐熟包括以下步骤: ① 前处理:调整有机物料的含水率为45wt %〜55wt %,pH值为6.0〜7.5,然后加入有机 物料质量的1%〜2%的扩大培养的经活化的腐熟剂,充分混匀,得到前处理过的原料; 所述有机物料按照质量份数包括:50〜70份的畜禽粪便、20〜30份的啤酒活性污泥、10 〜20份的菌棒或粉碎的农作物秸杆、10〜15份的草炭或腐殖酸、5〜10份的麦麸或米糠、2〜 5份的过磷酸钙、2〜5份的草木灰或氯化钾以及2〜5份的沸石粉或蛭石; ② 发酵腐熟:将前处理过的原料堆成发酵堆,发酵室温度为25〜37 °C,物料含水率为 45wt %〜55wt %,发酵9〜14d,得到腐熟的有机物料。
7. 根据权利要求6所述新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述有机物料的腐熟 的步骤②中发酵堆宽度为1.6〜2.0m,高度为0.8〜1.2m。
8. 根据权利要求6所述新型生物有机肥的制备方法,其特征在于:所述有机物料的腐熟 的步骤②之后还进行步骤③后处理,所述后处理按以下步骤进行:利用半湿物料粉碎机将 腐熟的有机物料粉碎至粒度在20目〜30目,然后调整其含水率<30wt%。
9. 一种新型生物有机肥,其特征在于:所述新型生物有机肥是按照权利要求1-8中任意 一项权利要求所述的方法制备得到的。
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