CN107382504A

CN107382504A - 一种利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法

Info

Publication number: CN107382504A
Application number: CN201710700382.2A
Authority: CN
Inventors: 陈迪文; 江永; 敖俊华; 黄振瑞; 沈大春; 周文灵; 黄莹; 李奇伟
Original assignee: Guangdong Institute of Bioengineering Guangzhou Cane Sugar Industry Research Institute
Current assignee: Guangdong Institute of Bioengineering Guangzhou Cane Sugar Industry Research Institute
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2017-11-24

Abstract

本发明提出一种利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其步骤有：1、向糖蜜酒精残液中加入消泡剂后，加入pH值调节剂调节pH值至6.5～7.5，得到混合液；2、向混合液中加入芽孢杆菌混合菌剂后进行发酵，发酵结束后得到发酵液；3、向发酵液中加入尿素混合后得到发酵混合液；4、向发酵混合液中加入棒杆菌剂进行发酵，发酵结束后得到发酵终液；5、向发酵终液中加入海藻酸盐，得到液体肥。由该方法制备的液体肥能有效提高作物产量，同时保障作物具有良好的加工及食用品质，通过转化糖蜜酒精残液、变废为宝，实现低碳环保的同时，还具有肥料用量少、见效快和利用率高的特点。

Description

一种利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法

技术领域

本发明属于农用肥料领域，具体涉及利用糖蜜酒精残液制备的液体肥。

背景技术

甘蔗糖蜜是甘蔗制糖过程中产生的一种副产物，其主要用途之一就是发酵生产酒精；糖蜜酒精残液则是以糖厂制糖副产品——糖蜜为原料，在发酵生产酒精过程中产生的高浓度有机废水，又称酒精残液、酒精废液等，其固形物（即除水后的干物）70%为有机质.其中有糖分、蛋白质、氨基酸，维生素等；剩余30%为灰分，含有氮、磷、钾、钙、镁等无机盐，钾含量高，重金属痕量，无毒、无害；这些都是动、植物营养元素，是宝贵的资源。在我国其排放量每年达300万吨，由于其中化学耗氧量(COD)和生物耗氧量(BOD)过高，若直接排放可能使水体富营养化，导致水生生物缺氧而死，会引起严重的环境污染问题。该类残液中含有大量的N、K、有机物以及硫、镁等中量元素及其他微量元素，甘蔗生产大国巴西、澳大利亚、印度等国将其直接用于蔗地灌溉，结果表明在蔗地上施用不仅有较好的节本增产效果，还能改善土壤结构，提高土壤肥力。但是长期直接灌溉会产生一些诸如重金属累积超标、土壤粘性增加等不良影响。如果直接对残液进行去污处理，还需要投入大量的成本，而且难度非常大。因此将酒精发酵液进行资源化利用已成为科技人员攻关的重要课题。随着农业科技向高新技术迅速发展和农业结构不断调整，各种见效快、效果好的水溶性肥料获得了快速发展，添加各种营养元素的液体肥料具有改良土壤、提高养分利用率、提升农产品产量和品质的作用。如果将糖蜜酒精残液与对农作物具有提质增效的化学物质结合制作新型液肥，一方面减少糖厂污染，降低除污成本，一方面增加产业附加值，提高糖厂经济效益，同时获得对农作物具有良好效果的新型的液体肥料，将极大促进现代农业的发展。

发明内容

本发明的目的是提出一种利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，由该方法制备的液体肥能有效提高作物产量，同时保障作物具有良好的加工及食用品质，通过转化糖蜜酒精残液、变废为宝，实现低碳环保的同时，还具有肥料用量少、见效快和利用率高的特点。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一种利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其包括有以下步骤。

步骤1，向糖蜜酒精残液中加入消泡剂，混合均匀后加入pH值调节剂，调节pH值至6.5～7.5，得到混合液。

步骤2，向步骤1的混合液中加入芽孢杆菌混合菌剂后进行发酵处理，所述发酵温度为28～33℃，发酵时间为4～6天，发酵过程中不断向混合液通入空气并搅拌，发酵处理结束后得到发酵液。

步骤3，向步骤2的发酵液中加入尿素，均匀混合后得到发酵混合液。

步骤4，向步骤3的发酵混合液中加入棒杆菌剂进行发酵处理，所述发酵温度为25～30℃，发酵时间为4～6天，得到发酵终液。

步骤5，向步骤4的发酵终液中加入海藻酸盐，得到液体肥。

本发明的步骤1中所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述有机硅消泡水剂的固含量为30%，其含有甲基硅氧烷油、三聚磷酸钠、氯化钠、甘露醇和二氧化硅，每100 L糖蜜酒精残液添加有机硅消泡剂0.4～0.5 L。

本发明的步骤1中所述pH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾和柠檬酸中的一种或几种以上的混合。

本发明的步骤2中所述芽孢杆菌混合菌剂包括有枯草芽孢杆菌种液和巨大芽孢杆菌种液，每100 L糖蜜酒精残液分别加入2～3 L枯草芽孢杆菌种液和2～3 L巨大芽孢杆菌种液，枯草芽孢杆菌种液和巨大芽孢杆菌种液内菌含量＞1×10⁸ CFU/mL。

本发明的步骤2的发酵处理过程中通入混合液的空气通气量为0.2～0.5 V/V·min。

本发明的步骤3中所述尿素为含氮量大于46%的尿素颗粒，每100 L糖蜜酒精残液添加尿素0.5～1 kg。

本发明的步骤4中所述棒杆菌剂为谷氨酸棒杆菌种液，每100 L糖蜜酒精残液分别加入2～3 L谷氨酸棒杆菌种液，谷氨酸棒杆菌种液内菌含量＞2×10⁸CFU/mL。

本发明的步骤5中所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵、海藻酸钙中的一种或几种以上的混合，每100 L糖蜜酒精残液添加海藻酸盐0.25～0.5 kg。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步。

1、本发明利用芽孢杆菌对糖蜜酒精残液中的有机物进行发酵，分解大分子有机物的同时产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，既可以抑制一些微生物生长防止糖蜜酒精残液的酸败而产生有毒物质，又可以形成对植物生长有利的有益物质。

2、本发明通过添加尿素、再由棒杆菌发酵，产生大量谷氨酸，谷氨酸对糖蜜酒精残液中的微量元素有良好的螯合能力，有利于植物吸收和利用矿物质元素，对作物生长具有良好的促进作用。

3、本发明添加的海藻酸盐作为分散悬浮剂制备出悬浮态液体肥，使液体肥内的各种物质均匀分散，利于液体肥的均匀、有效、稳定的施用。

4、本发明加入清水稀释后可以采用喷施或滴灌方式用于田间种植，能有效提高多种作物的果实产量，同时提高单果的食用价值及加工价值，达到增产保质的种植效果。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明。

实施例1

步骤1，向100L糖蜜酒精残液中加入0.5 L有机硅消泡剂，混合均匀后加入pH值调节剂，调节pH值至6.5～7.5，得到混合液；

所述有机硅消泡水剂的固含量为30%，其含有甲基硅氧烷油、三聚磷酸钠、氯化钠、甘露醇和二氧化硅；所述pH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾和柠檬酸中的一种或几种以上的混合。

步骤2，向步骤1的混合液中加入2 L枯草芽孢杆菌种液和2 L巨大芽孢杆菌种液后进行发酵处理，芽孢杆菌种液和巨大芽孢杆菌种液内菌含量＞1×10⁸CFU/mL，所述发酵温度为28～33℃，发酵时间为4～6天，发酵过程中不断向混合液通入空气并搅拌，空气通气量为0.2～0.5 V/V·min，发酵处理结束后得到发酵液。

步骤3，向步骤2的发酵液中加入含氮量大于46%的尿素颗粒0.5 kg，均匀混合后得到发酵混合液。

步骤4，向步骤3的发酵混合液中加入3L谷氨酸棒杆菌种液进行发酵处理，所述谷氨酸棒杆菌种液内菌含量＞2×10⁸CFU/mL，所述发酵温度为25～30℃，发酵时间为4～6天，得到发酵终液。

步骤5，向步骤4的发酵终液中加入0.1 kg海藻酸钠和0.15 kg海藻酸钾，得到液体肥。

本实施例的各步骤添加的物质以及该物质的添加量具体参见表1。本实施例得到液体肥可以加入清水稀释40至60倍，以每公顷600至800 L进行喷施；还可以加入清水稀释100至120倍，以每公顷30至60 t进行滴灌。

实施例2

步骤1，向100 L糖蜜酒精残液中加入0.4 L有机硅消泡剂，混合均匀后加入pH值调节剂，调节pH值至6.5～7.5，得到混合液；

步骤2，向步骤1的混合液中加入3 L枯草芽孢杆菌种液和3 L巨大芽孢杆菌种液后进行发酵处理，芽孢杆菌种液和巨大芽孢杆菌种液内菌含量＞1×10⁸CFU/mL，所述发酵温度为28～33℃，发酵时间为4～6天，发酵过程中不断向混合液通入空气并搅拌，空气通气量为0.2～0.5V/V·min，发酵处理结束后得到发酵液。

步骤3，向步骤2的发酵液中加入含氮量大于46%的尿素颗粒1 kg，均匀混合后得到发酵混合液。

步骤4，向步骤3的发酵混合液中加入2 L谷氨酸棒杆菌种液进行发酵处理，所述谷氨酸棒杆菌种液内菌含量＞2×10⁸CFU/mL，所述发酵温度为25～30℃，发酵时间为4～6天，得到发酵终液。

步骤5，向步骤4的发酵终液中加入0.25 kg海藻酸钾和0.25 kg海藻酸钙，得到液体肥。

实施例3

步骤1，向100L糖蜜酒精残液中加入0.45 L有机硅消泡剂，混合均匀后加入pH值调节剂，调节pH值至6.5～7.5，得到混合液；

步骤2，向步骤1的混合液中加入2.5L枯草芽孢杆菌种液和2.5 L巨大芽孢杆菌种液后进行发酵处理，芽孢杆菌种液和巨大芽孢杆菌种液内菌含量＞1×10⁸CFU/mL，所述发酵温度为28～33℃，发酵时间为4～6天，发酵过程中不断向混合液通入空气并搅拌，空气通气量为0.2～0.5 V/V·min，发酵处理结束后得到发酵液。

步骤3，向步骤2的发酵液中加入含氮量大于46%的尿素颗粒0.8 kg，均匀混合后得到发酵混合液。

步骤4，向步骤3的发酵混合液中加入2.5 L谷氨酸棒杆菌种液进行发酵处理，所述谷氨酸棒杆菌种液内菌含量＞2×10⁸ CFU/mL，所述发酵温度为25～30℃，发酵时间为4～6天，得到发酵终液。

步骤5，向步骤4的发酵终液中加入0.1 kg海藻酸钠、0.1 kg海藻酸钾、0.1 kg海藻酸铵和0.1 kg海藻酸钙，得到液体肥。

实验例1：实施例1至实施例3制备的液体肥的大豆田间施用效果试验

对实施例1至实施例3制备的液体肥对大豆种植区进行田间效果试验，具体是于2016年4月在广东省翁源县官渡镇东三村进行，划出4块大豆田作为4块试验田，以实施例1至实施例3制备的的液体肥稀释50倍和清水为4种喷施剂，分别于大豆开花初期和结荚初期各喷施一次，每块试验田喷施1种喷施剂、喷施量为每次750 L/公顷，其中喷施清水的作为对照试验，收获后对大豆产量及大豆内含有的蛋白质总量进行测试，结果如表2所示。

由表2可见，施用了实施例1至实施例3制备的液体肥的大豆田，其大豆产量均明显高于施用了清水的，且大豆的蛋白质含量也高于施用清水的，可见，本发明制备的液体肥能有效提高大豆产量，且大豆的蛋白质含量没有降低、有适度提高，说明本发明制备的液体肥在确保大豆食用品质的同时，能有效提高大豆产量。

实验例2：实施例1至实施例3制备的液体肥的玉米田间施用效果试验

对实施例1至实施例3制备的液体肥对玉米种植区进行田间效果试验，具体是于2016年4月在广东省翁源县庙墩新南村进行，划出4块玉米田作为4块试验田，以实施例1至实施例3制备的的液体肥稀释50倍和清水为4种喷施剂，分别于玉米拔节期和小喇叭口期各喷施一次，每块试验田喷施1种喷施剂、喷施量为每次750 L/公顷，其中喷施清水的作为对照试验，收获后对玉米产量及玉米糖度进行测量，结果如表3所示。

由表3可见，施用了实施例1至实施例3制备的液体肥的玉米田，其玉米产量均明显高于施用了清水的，且单穗鲜重和糖度也高于施用清水的，可见，本发明制备的液体肥能有效提高玉米产量，且每根玉米的重量及玉米的糖度没有降低、有适度提高，说明本发明制备的液体肥在确保玉米品相及食用品质的同时，能有效提高玉米产量。

实验例 3：实施例1至实施例3制备的液体肥的甘蔗田间施用效果试验

对实施例1至实施例3制备的液体肥对甘蔗种植区进行田间效果试验，具体是于广东省翁源县庙墩新南村进行，划出4块甘蔗田作为4块试验田，以实施例1至实施例3制备的的液体肥稀释100倍和清水为4种处理，于甘蔗分蘖期和拔节初期各滴灌一次，滴灌量为每次30t/公顷，其中清水作为对照试验，收获后测量甘蔗的茎径、茎长、产量、糖分并计算理论糖产量，结果如表4所示。

由表4可见，施用了实施例1至实施例3制备的液体肥的甘蔗田，其甘蔗产量均明显高于施用了清水的，且甘蔗的茎径和茎长也有所增加，糖分也有所提高，可见，本发明制备的液体肥能有效提高甘蔗产量，糖分也有适度提高，说明本发明制备的液体肥在确保甘蔗糖分的同时，能有效提高甘蔗产量和理论糖产量。

Claims

1.一种利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于包括有以下步骤：

向糖蜜酒精残液中加入消泡剂，混合均匀后加入pH值调节剂，调节pH值至6.5～7.5，得到混合液；

向步骤1的混合液中加入芽孢杆菌混合菌剂后进行发酵处理，所述发酵温度为28～33℃，发酵时间为4～6天，发酵过程中不断向混合液通入空气并搅拌，发酵处理结束后得到发酵液；

向步骤2的发酵液中加入尿素，均匀混合后得到发酵混合液；

向步骤3的发酵混合液中加入棒杆菌剂进行发酵处理，所述发酵温度为25～30℃，发酵时间为4～6天，得到发酵终液；

向步骤4的发酵终液中加入海藻酸盐，得到液体肥。

2.根据权利要求1所述的利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于：步骤1中所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述有机硅消泡水剂的固含量为30%，其含有甲基硅氧烷油、三聚磷酸钠、氯化钠、甘露醇和二氧化硅，每100 L糖蜜酒精残液添加有机硅消泡剂0.4～0.5 L。

3.根据权利要求1所述的利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于：步骤1中所述pH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾和柠檬酸中的一种或几种以上的混合。

4.根据权利要求1所述的利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于：步骤2中所述芽孢杆菌混合菌剂包括有枯草芽孢杆菌种液和巨大芽孢杆菌种液，每100 L糖蜜酒精残液分别加入2～3 L枯草芽孢杆菌种液和2～3 L巨大芽孢杆菌种液，枯草芽孢杆菌种液和巨大芽孢杆菌种液内菌含量＞1×10⁸CFU/mL。

5.根据权利要求1所述的利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于：步骤2的发酵处理过程中通入混合液的空气通气量为0.2～0.5 V/V·min。

6.根据权利要求1所述的利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于：步骤3中所述尿素为含氮量大于46%的尿素颗粒，每100L糖蜜酒精残液添加尿素0.5～1 kg。

7.根据权利要求1所述的利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于：步骤4中所述棒杆菌剂为谷氨酸棒杆菌种液，每100 L糖蜜酒精残液分别加入2～3 L谷氨酸棒杆菌种液，谷氨酸棒杆菌种液内菌含量＞2×10⁸ CFU/mL。

8.根据权利要求1所述的利用糖蜜酒精残液制备液体肥的方法，其特征在于：步骤5中所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵、海藻酸钙中的一种或几种以上的混合，每100L糖蜜酒精残液添加海藻酸盐0.25～0.5 kg。