CN107721762B - 以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化肥技术领域，尤其涉及一种以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，包括以下步骤：步骤1：菌种复壮，对菌种进行接种、发酵、复壮；步骤2：将经预处理的沉淀磷酸钙、腐植酸粉混合得到混合基质；步骤3：将步骤1得到的复壮后的菌种与步骤2得到的混合基质进行复配；其中，沉淀磷酸钙、腐植酸粉重量比例为30～60：70～40；菌种按每吨1～5Kg加入。本发明的目的在于提供一种以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，将副产物合理利用，解决我国土壤酸化盐化问题，为减少农作物肥害、提高农作物品质发挥积极作用。

Description

以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法

技术领域

本发明涉及化肥技术领域，特别是涉及一种以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法。

背景技术

使用稀酸法加工饲料磷酸氢钙的副产品是沉淀磷酸钙，含有效磷13-17%（湿基），因其含较高的游离水、加之有效磷含量不太稳定等原因，沉淀磷酸钙不具备直接作为商品肥销售的条件。一些中小型生产企业多以低廉的价格处理给小型肥料生产厂家，而这些小厂却将其冒充普通过磷酸钙或造粒后以颗粒磷肥进行销售。由于沉淀磷酸钙与普通过磷酸钙是两种性质完全不同的磷肥，这种混用或冒充使用，不能发挥其应有的肥效，甚至会严重影响农作物收成，是被国家相关部门明令禁止的行为。市场上多有相关报道，这种“假”过磷酸钙或颗粒磷肥，曾造成我国山西、河南等多地农作物大幅减产，甚至绝收。规模大、副产量大的饲料磷酸氢钙生产企业，则另外增加闪蒸烘干设备，将副产沉淀磷酸钙烘干后卖给复混肥厂作磷元素的部分替代品，但由于设备投入费用较高，不宜大规模推广使用。总之绝大多数饲料磷酸氢钙厂家对其副产的沉淀磷酸钙缺乏有效、合理的利用，不符合国家关于发展循环经济、节约资源的要求。

另一方面，现有的生物有机肥料，在需要添加无机营养元素氮、磷、钾时，由于多方面原因，一般选择最常见、最普通的氮肥、磷肥、钾肥品种，没有专门针对饲料磷酸氢钙副产物沉淀磷酸钙作为生物有机肥开发利用的实例或报道。据悉，由于存在不合理的土地利用、耕作管理，我国土地酸化盐化程度日渐严重，全国土壤酸碱度（PH值）30年平均下降了0.6，酸性耕地面积（PH<5.5）从30年前的7%上升至目前的18%（据中国农资2012-09-01-A5报道）。改良酸性土壤，纠正偏施高浓度化肥造成的农产品品质下降已迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，将副产物合理利用，解决我国土壤酸化盐化问题，为减少农作物肥害，提高农作物品质发挥积极作用。

本发明的具体的技术方案为：一种以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤1：菌种复壮，对菌种进行接种、发酵、复壮；

步骤2：将沉淀磷酸钙、腐植酸粉混合得到混合基质；

步骤3：将步骤1得到的复壮后的菌种与步骤2得到的混合基质进行复配；

其中，沉淀磷酸钙、腐植酸粉、菌种重量比例为30～60：70～40，菌种按每吨产品1～5Kg加入；

复壮后的1Kg菌种中各类菌种的具体含量以及含水量：

巨大芽孢杆菌≥1.5×10⁴亿cfu；

假单胞菌≥ 1.0×10⁴亿cfu；

节杆菌≥0.2×10⁴亿cfu；

含水量3—5%；

预处理后的沉淀磷酸钙、腐植酸粉的规格：

沉淀磷酸钙：P₂O₅≥16wt%；H₂O≤15 wt %；

腐植酸粉：有机质≥40 wt %；H₂O≤15 wt %；细度≥80目；

混合基质的规格为：水份：≤15%；细度≥80目；温度：常温。

在上述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法中，所述的步骤3中复配的具体工艺为：

将经过复壮的菌剂按规定的比例（0.1～0.5%）加入到步骤2得到的混合基质中。混合基质经计量进入搅拌机，搅拌机的规格为直径2.5米，立式搅拌，4极15KW电机，减速器速比43：1，菌剂按比例计量加入到搅拌机中。

在上述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法中，所述的步骤1中，其具体的复壮工艺为：

菌种复壮工艺：采用曲法固体培养，以圆盘制曲机进行，复壮时pH值为6.5～8.5；温度33～38℃；压力为常压；时间：24小时。

在上述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法中，在步骤3完成后还包括步骤4-1：将步骤3得到混合物进行造粒和筛分得到颗粒状成品，所述的成品的粒径为2.0-4.75mm。

在上述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法中，所述的步骤4-1中，在步骤3得到的混合物中还加入了调理剂和粘结剂，所述的调理剂和粘结剂的用量为：调理剂：硫酸镁，每吨原料加入量25～75kg；粘结剂：膨润土，每吨产品用量50～100kg。

在上述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法中，在步骤3完成后还包括步骤4-2：将步骤3得到混合物进行筛分，得到粉状成品。

在上述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法中，步骤2中，沉淀磷酸钙的预处理方法为：步骤2中，沉淀磷酸钙的预处理方法为：将含水在30—45%的沉淀磷酸钙进行收集入库存放，沉淀磷酸钙水分经过一定时间的自然堆放降低，再通过预处理设备混料器，将物料送入气流干燥机进一步降低物料水分到10～15%；所述的腐植酸粉的预处理方法为：将购入的含有机质的腐植质物料通过破碎机和筛分机进行破碎和筛分，得到细度在80目以上、水分小于15wt%的腐植酸粉。

在上述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法中，所述的步骤3具体为，混合基质经计量进入搅拌机，菌剂按比例计量加入到搅拌机中。

与现有技术相比，本发明的技术工艺和产品的创新点在于：

1、运用现代生物技术改造副产物沉淀磷酸钙，变副产废弃物为具有高科技含量、高肥效、安全环保的新型肥料产品。新产品生物有机磷酸钙磷素利用率达到70%左右；比普通磷肥品种肥效提高2至3倍；在同行业具有良好的推广应用价值；

2、本发明的产品为无机营养元素、有机质和微生物活性菌“三效合一”的新型生物有机磷肥，所选用菌种具有针对性，菌种复壮、加入方式、及采用的基础原料与腐植酸有机质复配方式，与一般生物有机肥相比，具有独创性。

本发明独特的无干燥工艺技术，既避免了烘干温度过高而杀死菌种，又不消耗燃料，节能环保；无干燥工序，也就无需冷却工序，减少了烘干和冷却两个工序，节省了设备投资、缩短了流程；在技术上处于行业领先地位，并具有原始创新性；无干燥造粒工艺的原理是在精准控制基质原料水分的基础上，利用物料的理化特性与配伍性，采取添加调理剂和粘结剂方式成粒，适当控制造粒时间，使造粒强度达到N≥6即可，而其它生物有机肥生产工艺，无论成品是粉状还是粒状，都要有对物料的烘干工序。因为所使用的物料水分较大，部分有机料的含水率高达50%。大部分有机料细度也不能满足造粒强度要求，只能通过增加物料液相量来成粒，再通过烘干、冷却工序降低过大的水分。

该产品适用于中性土壤和酸性土壤，对因过量施用高浓度化学肥料造成的肥害及酸化盐化日益严重土壤的改良，特别具有针对性和实用性。

形成首个生物有机磷酸钙生产技术标准和质量管理体系，具有原始创新性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。

实施例1。

生产配方：复合菌剂2.0kg；

腐植酸粉500kg；

沉淀磷酸钙400kg。

工艺流程：（1）、菌种复壮。

采用圆盘制曲机对专用菌种进行复壮。复壮时pH值为6.5～8.5；温度33～38℃；压力为常压；时间为24小时。

复壮后的1Kg菌种中各类菌种的具体含量以及含水量：

巨大芽孢杆菌≥1.5×10⁴亿cfu;

假单胞菌≥ 1.0×10⁴亿cfu

节杆菌≥0.2×10⁴亿cfu

含水量3～5%；

（2）、有机无机基质混配。

Ⅰ、预处理

沉淀磷酸钙的预处理方法为：将含水在30～45%的沉淀磷酸钙进行收集入库存放，沉淀磷酸钙水分经过一定时间的自然堆放降低，再通过预处理设备混料器，将物料送入气流干燥机进一步降低物料水分到10～15%；所述的腐植酸粉的预处理方法为：将购入的含有机质的腐植质物料通过破碎机和筛分机进行破碎和筛分，得到细度在80目以上、水分小于15wt%的腐植酸粉。

对沉淀磷酸钙、腐植酸粉及其它添加物分别进行的进行理化分析与改性，使之符合保证专用菌种活性的合格基质。

预处理后的沉淀磷酸钙、腐植酸粉的规格：

沉淀磷酸钙：P₂O₅≥16%；H₂O≤15%；

腐植酸粉：有机质≥40%；H₂O≤15%；细度≥80目。

Ⅱ、基质料复配与混合

经预处理的沉淀磷酸钙与腐植酸粉及其它添加物料按一定比例进行混合，在搅拌机内充分混匀。混合基质的规格为：水份：≤15%；细度≥80目；温度：常温。

Ⅲ、专用菌种与基质复配与混合

将复壮菌种加入基质料进行复配。采用自动称量控制系统对复配进行过程控制，确保复配工序各项技术控制指标达到要求。

混合基质经计量进入搅拌机，菌剂按比例计量加入到搅拌机中，搅拌机的规格为直径2.5米，立式搅拌，4极15KW电机，减速器速比43：1，混合基质的加入速度为3.36t/h。

Ⅳ、含水率控制

本工艺采取的无干燥、冷却流程，对所有使用的物料必须加以一定的限制，包括物料配伍性、细度、水分，以免影响后续工段操作和对成品质量造成影响。

（3）、造粒工艺（粉状产品无此工序）。

本项目采取独特的无干燥工艺，无论粉状产品还是粒状产品，无烘干和冷却工序，既不会影响生物菌种活性，又节能环保。造粒方式为圆盘造粒，将通过复配的物料送入圆盘造粒机中，加入适量的调理剂和粘结剂团粒成球，造粒后物料进行筛分，粗细返料返回预处理工序，颗粒直径为2.0-4.75mm即为成品。

其中，调理剂：硫酸镁，每吨原料加入量50kg；

粘结剂：膨润土，每吨产品用量100kg；

（4）成品计量包装。

产品的主要技术指标如下，

有效菌数≧2.0亿/克， 其中：巨大芽胞杆菌0.5亿/克，假单胞菌1.5亿/克；有机质≧25.0%；P₂O₅≧8.0%。

实施例2。

本实施例大体与实施例1相同，不同的地方在于，

配方为：复合菌剂1.0kg；

腐植酸粉600kg；

沉淀磷酸钙300kg；

在造粒工序中，调理剂：硫酸镁，每吨原料加入量30kg

粘结剂：膨润土，每吨产品用量50kg；

实施例3。

本实施例大体与实施例1相同，不同的地方在于，

配方为：复合菌剂4.5kg；

腐植酸粉400kg；

沉淀磷酸钙600kg；

在造粒工序中，调理剂：硫酸镁，每吨原料加入量70kg

粘结剂：膨润土，每吨产品用量75kg。

应用实施例1。

采用实施例1生产的产品委托湖北省土肥站于2014年在山地红壤、水稻土施用生物有机磷酸钙进行了大田小区定位肥效试验。试验表明，在水稻作物上施用生物有机磷酸钙每亩产量达到527.56kg,比等养分其它对照，增产23.8%--45.6%，增产效果均达显著水平。

本工艺生产的生物有机磷酸钙是一种高效、安全、环保、多功能新型肥料品种，与普通过磷酸钙、钙镁磷肥和磷酸铵类等磷肥有本质区别：这几种常见磷肥的有效性，源于其水溶性、枸溶性，且施入土壤后70%以上的磷被固定，无法利用（即肥料利用率20%左右）；而本实施例1的生物有机磷酸钙的有效性、高效化，更主要是通过专用的有机无机解磷菌来实现的，其有效性、高效化，既体现在肥料本身磷的高利用率（达到70%），又表现为它能将土壤里已被固定的无效磷活化为有效磷。

不同品种磷肥的肥效原理与方式如下表所示：

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：菌种复壮，对菌种进行接种、发酵、复壮；复壮后的1Kg菌种中，含水量为3～5%，菌种的含量为：巨大芽孢杆菌≥1.5×10⁴亿cfu、假单胞菌≥ 1.0×10⁴亿cfu、节杆菌≥0.2×10⁴亿cfu；

步骤2：制取混合基质，将经预处理的沉淀磷酸钙、腐植酸粉混合得到混合基质；其中，预处理后的沉淀磷酸钙：P₂O₅≥16wt%；H₂O≤15 wt%；预处理后的腐植酸粉：有机质≥40wt%；H₂O≤15wt%；细度≥80目；沉淀磷酸钙与腐植酸粉重量比例为30～60：70～40；混合基质：水份≤15%；细度≥80目；沉淀磷酸钙的预处理方法为：将含水在30～45%的沉淀磷酸钙收集入库存放，沉淀磷酸钙水分经过一定时间的自然堆放降低，再通过预处理设备混料器，将物料送入气流干燥机进一步降低物料水分到10～15%；所述的腐植酸粉的预处理方法为：将购入的含有机质的腐植质物料通过破碎机和筛分机进行破碎和筛分，得到细度在80目以上、水分小于15wt%的腐植酸粉；

步骤3：将步骤1得到的菌种与步骤2得到的混合基质进行复配，其中，每吨产品加入1～5Kg菌种。

2.根据权利要求1所述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，其特征在于：所述步骤1中，菌种复壮，其具体的复壮工艺为：

采用曲法固体培养，以圆盘制曲机进行复壮，复壮时pH值为6.5～8.5；温度33～38℃；压力为常压；时间为24小时。

3.根据权利要求1所述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，其特征在于：在步骤3完成后还包括步骤4-1：将步骤3得到混合物进行造粒和筛分得到颗粒状成品，所述的成品的粒径为2.0～4.75mm。

4.根据权利要求3所述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，其特征在于：所述的步骤4-1中，在步骤3得到的混合物中还加入了调理剂和粘结剂，其中调理剂为硫酸镁，每吨原料加入量25～75kg；粘结剂为膨润土，每吨产品用量50～100kg。

5.根据权利要求1所述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，其特征在于：在步骤3完成后还包括步骤4-2：将步骤3得到混合物进行筛分，得到粉状成品。

6.根据权利要求1所述的以饲料磷酸氢钙副产物为原料生产生物有机磷酸钙方法，其特征在于，所述的步骤3具体为，混合基质经计量进入搅拌机，菌剂按比例计量加入到搅拌机中。