CN108947600A - 有机肥料的制备方法和有机肥料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机肥料的制备方法和有机肥料，涉及有机肥料生产技术领域。该有机肥料的制备方法是一种将有机废弃物料环保无害化处理，并且持续循环利用的方法，该方法通过将混合了微生物菌剂的有机废弃物料经腐熟处理后制得；其中，所述微生物菌剂包含地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉。上述微生物菌剂能够利用菌株间的配合作用，实现对有机废弃物料有效的分解，提高了有机肥料品质，便于农作物吸收。该制备方法可以将各种有机废弃物料腐熟成有机肥料，并且整个腐熟过程不造成二次污染。该制备方法缓解了现有技术中存在的缺乏一种能够充分利用有机废弃物料制备有机肥料的方法的问题。

Description

有机肥料的制备方法和有机肥料
技术领域
本发明涉及有机肥料生产技术领域，尤其是涉及一种有机肥料的制备方法和有机肥料。
背景技术
随着农业的发展，化肥的使用量大幅攀升，由于超大量施用化肥，导致土壤的有机质降低，农产品品质下降，依赖化肥种植和施肥效益递减。不仅如此，超大量施用化肥造成环境的“立体”污染：农业生产过程中不合理农药化肥施用、畜禽粪便排放、农田废弃物处置以及耕种措施等造成的面源污染和温室气体排放所构成的从水体、土壤、生物到大气的污染。
中国是农耕文化的民族，数千年来种植的土壤未遭破坏，而近几十年种植土壤墒情遭到严重破坏。随着市场经济的发展和人们对绿色食品需求的不断提高，施用有机肥的种植引起了人们的广泛关注：适时拉回到以施用有机肥的种植为主化肥使用为辅的种植模式。
当前人们对有机废弃物料处理主要通过焚烧、填埋或者作为有机肥料等方式。焚烧方式(含生活垃圾发电)很容易产生剧毒物质二噁英；填埋方式占压土地资源且污染地下水，对生活垃圾(有机废部分)处理是错误的方式。
作为有机肥料的有机废弃物料包括农业种养殖业废弃物、养殖业废弃物和人的排泄物。其中养殖业废弃物和人的排泄物只自然腐熟还田，种植废弃物粉碎直接还田。这种做法的缺点如下：1、没有经过分解和发酵处理的有机废弃物直接还田，其中存在着大量未分解的植物纤维等有机大分子，需要土壤中的微生物进一步分解，与种植作物争夺养分，重则作物“烧苗死亡”；2、自然腐熟制肥料，肥效低，品质不稳定；3、自然腐熟制肥料，在收集和贮存的过程中产生大量臭味，对周边环境造成二次污染；4、自然腐熟制肥料，它的工艺决定，对含有人体和种植作物有害的致病菌、虫卵等灭杀不利，存在着将病原微生物带入耕地的风险。
因此，提供一种能够环保无害化处理且持续循环充分利用各种有机废弃物料制备有机肥料的方法，是目前亟需解决的问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种有机肥料的制备方法，以缓解现有技术中存在的缺乏一种能够充分利用有机废弃物料制备有机肥料的方法的问题。
本发明的第二目的在于提供一种使用上述制备方法制备得到的有机肥料，该有机肥料品质稳定，富含有机质、氮、磷和钾等养分，为土壤和农作物提供丰富的营养物质。
为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：
一种有机肥料的制备方法，将混合了微生物菌剂的有机废弃物料经腐熟处理后制得有机肥料；
其中，所述微生物菌剂包含地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉。
优选地，所述微生物菌剂的活菌总数为2×108-20×108个/ml；优选5×108-15×108个/ml；更优选5×108-10×108个/ml。
优选地，先将分别在培养基中扩大培养的地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌使用吸附剂吸附，然后与其余微生物混合制成所述微生物菌剂；
优选地，地衣芽孢杆菌扩大培养至菌数＞200×108个/ml后再吸附于吸附剂；
优选地，枯草芽孢杆菌扩大培养至菌数＞200×108个/ml后再吸附于吸附剂；
优选地，戊糖片球菌扩大培养至菌数＞80×108个/ml后再吸附于吸附剂。
优选地，所述吸附剂主要由质量比为(5-10)：(1:5)的第一吸附剂和第二吸附剂混合制得；所述第一吸附剂包括米糠和/或稻壳，所述第二吸附剂包括麦饭石和/或海泡石。
优选地，将经木霉发酵的固体培养基干燥后制成粉末，然后与其余微生物混合制成微生物菌剂；
优选地，先将木霉在液体培养基中扩大培养至菌数＞4×108个/ml，然后再置于固体培养基中发酵。
优选地，所述有机废弃物料包括废弃的厕所垫料；所述厕所垫料通过将所述微生物菌剂和基质混合后在含水量50％-60％的条件下采用堆料发酵的方法制得所述厕所垫料；
优选地，所述微生物菌剂的质量千克数和基质的体积立方米数之比为(1-3)：(6-10)；
优选地，所述基质包括质量比为(40-60)：(30-50)：(5-15)的秸秆、稻壳和麦麸。
优选地，所述腐熟处理包括将有机废弃物料和所述微生物菌剂混合均匀，在含水率为65％-70％的条件下采用堆肥腐熟的方式制成有机肥料；
其中，所述微生物菌剂的质量千克数和所述有机废弃物料的体积立方米数之比为(1-3)：(6-10)。
优选地，先维持堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟5-10天后将堆肥翻堆，再后熟化10-20天。
优选地，堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟至少5天后将堆肥整体翻堆；和/或，
堆肥温度＞70℃时将堆肥整体翻堆。
本发明还提供了一种使用上述制备方法制备得到的有机肥料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的有机肥料的制备方法，是一种有机废弃物料环保无害化处理，并且持续循环利用的方法。该方法通过将混合了微生物菌剂的有机废弃物料经腐熟处理后制得；其中，所述微生物菌剂包含地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉。上述微生物菌剂能够利用菌株间的配合作用，实现对有机废弃物料有效的分解，生成腐殖酸类、多糖、多肽、氮、磷、钾等养分和CO2等小分子物质，提高了有机肥料品质，便于农作物吸收。该制备方法可以应对各种有机废弃物料腐熟成有机肥料，并且在整个腐熟过程不造成二次污染，整个处理过程无“三废”排放。
本发明提供的使用上述方法制备得到的有机肥料与其制备方法基于相同的发明构思，因此具有上述所有有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例14提供的有机肥料腐熟流程。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供了一种有机肥料的制备方法，该制备方法通过将混合了微生物菌剂的有机废弃物料经腐熟处理后制得；其中，所述微生物菌剂包含地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉。
经腐熟处理的有机废弃物料中，有机质经矿质化和腐殖化过程最后达到稳定的程度。矿质化过程就是在微生物作用下，复杂的有机物质被分解成简单的无机化合物(CO2、H2O、NH3和灰分等)，并释放出矿质营养(臭气里含有养分)的过程。腐殖化过程则是在微生物作用下，有机物质分解产生的简单有机化合及中间产物转化成更为复杂的、稳定的、特殊高分子有机化合物，使有机质及其养分保蓄起来的过程。有机质的腐殖质化过程是一个相当复杂的过程。有机质的分解主要靠水解酶，合成腐殖质则主要是氧化酶的作用。一般认为腐殖质的形成要经过两个阶段。
第一阶段是微生物将动植物残体转化为腐殖质的组分，如芳香族化合物(多元酚)和含氮化合物(氨基酸)等。第二阶段是在微生物的作用下，各组分合成(缩合作用)腐殖质。在这一阶段中微生物分泌的酚氧化酶，将多元酚氧化为醌类，醌易于和其他组成分(氨基酸、肽)缩合成腐殖酸的单体分子。
腐殖质形成后是很难分解的，在不改变其形成的条件下具有相当的稳定性。但当形成条件变化后，微生物种群也发生改变，新的微生物种群就会促进腐殖质的分解，并将其贮藏的营养物质释放出来，为植物吸收利用。所以腐殖质的形成和分解两种对立的过程与土壤肥力都有密切的关系，协调和控制这两种作用是农林业生产中的重要问题。
矿质化和腐殖化是不可分割和互相联系的两个过程，随条件的改变而互相转化。矿化过程的中间产物又是形成腐殖质的基本材料，腐殖化过程的产物腐殖质并不是永远不变的，它可以再经过矿化分解释放其养分。
对于农林业生产而言，矿化作用为作物生长提供充足的养分，但过强的矿化作用，会使有机质分解过快，造成养分的大量损失，腐殖质难于形成，使土壤肥力水平下降。因此，适当的调控有机质的矿化速度，促使有机质向腐殖化转化，有利于提高改善有机质做成肥料的品质。
因此，本发明在腐熟有机废弃物料时使用多菌种的协同作用，使其取长补短、互补缺失，具有比单一菌剂更显著、更稳定、更适用的应用效果。本发明使用的微生物菌剂包含地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉。
地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)是一类需氧或兼性厌氧菌，在一定条件下能产生抗逆性内生孢子的化能异养菌。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一类好氧型、内生抗逆孢子的杆状细菌，自身没有致病性。枯草芽孢杆菌有良好的发酵基础，可以分泌多种酶和抗生素。
枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌具有固氮、解磷和解钾的功能，这样特性就能分解有机废弃物料中的含碳、含氮、含磷和含硫的有机物质。用枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌能分泌多种抗菌杀菌物质特性，抑制多种病虫害的发生，如脂肽类、肽类、磷脂类、类噬体颗粒、细菌素、几丁质酶、蛋白酶等，不仅能够抑制或杀死病原菌，而且还可以克服病原菌对现有的抗菌素的抗性问题。枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌分泌的抑菌物质不仅能抑制植物病虫害的发生，同时还能对人类肠道致病菌，如大肠杆菌、结肠炎耶尔森氏菌、副溶血弧菌、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌和痢疾志贺氏菌等的生长繁殖有效抑制。
戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)是乳酸菌(Lacticacidbacteria)的一个属，为兼性厌氧的革兰氏阳性菌。自然界广泛存在的糖类物质主要是多糖，包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶和几丁质等。糖类物质是微生物赖以生存的主要碳源物质与能源物质，发酵多种糖产酸不产气，酸环境下更适应菌的生长。
有机废弃物料中还含有大量的木质素和纤维素，木霉(Trichodermaspp.)是产纤维素酶活性最高的菌株之一，所产生的纤维素酶对作物秸秆有降解作用，并能强力分解粗纤维、木质素等大分子有机物，使其转化为利于植物吸收利用的小分子物质，效果非常好。本发明优选长柄木霉(Trichoderma longbrachitum)，长柄木霉分解木质素和纤维素的能力优于木霉属中其他种类木霉。
本发明所述的微生物菌剂不止上述四种菌株的配伍，还可以加入光合菌等有益菌，进一步提高菌剂使用效率。光合菌能在厌氧光照或好氧黑暗条件下，分解有机物料含硫化物和氨等，作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。在规模化扩大培养光合菌时应注意，兼顾厌氧或好氧。需要注意的是，选取的各菌株必须是农业部规定使用的菌株，即均为有益菌。
(ⅰ)微生物菌剂：
在一些可选的实施方式中，地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌做如下处理：先将分别在培养基中扩大培养的地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌，再使用吸附剂吸附。
在一些优选的实施方式中，先将地衣芽孢杆菌接入培养基后在发酵罐内扩大培养，优选扩大培养至菌数＞200×108个/ml后再吸附于吸附剂。保证各菌种扩大培养时的活菌数量，有利于保持各菌种进行后续处理时的活性和腐熟有机废弃物料时菌种的活力。培养基可选择如下配方：葡萄糖20g、牛肉膏5g、蛋白胨15g、NaCl 15g和水1000mL。当地衣芽孢杆菌扩大培养至目标活菌数时，将培养基倾倒于吸附剂上，优选在20-28℃的条件下干燥，以防止地衣芽孢杆菌在不适宜的生长温度中生存造成吸附剂上的大量菌体死亡，然后将干燥后的吸附剂粉碎至0.1-0.2mm的颗粒，得到地衣芽孢杆菌菌粉。
在一些优选的实施方式中，微生物菌剂中的枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌也可以经过上述处理。其中，枯草芽孢杆菌可以选择和地衣芽孢杆菌相同的培养基进行扩大培养，优选扩大培养至菌数＞200×108个/ml；戊糖片球菌可以使用乳酸菌通用培养基进行扩大培养，优选使用MRS培养基或MRS肉汤在32-37℃条件下扩大培养，优选扩大培养至菌数＞80×108个/ml。其余步骤与地衣芽孢杆菌的处理方法相同，分别得到枯草芽孢杆菌菌粉和戊糖片球菌菌粉。
在一些可选的实施方式中，所述吸附剂主要由质量比为(5-10)：(1:5)的第一吸附剂和第二吸附剂混合制得；所述第一吸附剂包括米糠和/或稻壳，所述第二吸附剂包括麦饭石和/或海泡石。可选的，第一吸附剂和第二吸附剂的质量比例如可以为但不限于为1:1、3:2、2:1、7:3、3:1、7:2、4:1、9:2、5:1、11:2、6:1、13:2、7:1、15:2、8:1、9:1或10:1；优选(2-3)：1，更优选7:3。可选地，上述米糠和/或稻壳粉碎至60-80目，例如可以为但不限于为60目、70目或80目；可选地，上述麦饭石和/或海泡石粉碎至100-120目，例如可以为但不限于为100目、110目或120目。通过调节吸附剂的组成成分和各成分的配比和粒径，可以调节和优化吸附剂的吸附效果。
在一些可选的实施方式中，木霉做如下处理：将经木霉发酵的固体培养基干燥后制成粉末，得到木霉菌粉；在一些优选的实施方式中，先将木霉在液体培养基中扩大培养至菌数＞4×108个/ml，然后再置于固体培养基中发酵。木霉优选使用长柄木霉时，可选择市售的长柄木霉专用培养基。
需要说明的是，本发明对培养地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和长柄木霉制的培养基均不做限制，可以理解的是自行配置的培养基或市售培养基均可。
需要说明的是，本发明不限制微生物菌剂中各种类微生物的配比，在解决实际生产的问题中，只需将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉配伍使用即能有效的解决实际问题。但在一些优选的实施方式中，实验发现将上述分别制得的地衣芽孢杆菌粉、枯草芽孢杆菌粉、戊糖片球菌粉和长柄木霉粉等四种菌粉按照质量比例为：(10-20)：(20-30)：(20-30)：(25-35)的方式配比，制备出的有机肥料质量更佳；更优选地，地衣芽孢杆菌粉、枯草芽孢杆菌粉、戊糖片球菌粉和长柄木霉粉等四种菌粉的质量比例为：(15-20)：(25-30)：(20-35)：(30-35)；特别地，地衣芽孢杆菌粉、枯草芽孢杆菌粉、戊糖片球菌粉和长柄木霉粉等四种菌粉的质量比例为20：25：25：30时，效果更优。
在一些可选的实施方式中，微生物菌剂的活菌总数以2×108-20×108个/ml为宜，例如可以为但不限于为2×108个/ml、4×108个/ml、5×108个/ml、6×108个/ml、8×108个/ml、10×108个/ml、12×108个/ml、14×108个/ml、15×108个/ml、16×108个/ml、18×108个/ml或20×108个/ml；优选5×108-15×108个/ml；更优选5×108-10×108个/ml。微生物菌剂适当的活菌总数可既维持微生物的活力，又避免微生物密度过大而造成不利于微生物生长，反而使微生物分解有机废弃物料的效率下降的问题。
(ⅱ)有机废弃物料：
本发明提供的有机肥料的制备方法中使用的有机废弃物料例如可以为但不限于为农业养殖业废弃物、园林废弃物、人的排泄物和生活垃圾等。农业废弃物主要包括稻壳、麦麸、玉米皮或秸秆等，其中秸秆的来源例如可以为但不限于为麦秸、稻秸、玉米秸秆、高粱秸秆、棉秆、麻秆、蓖麻秆、芦苇秆、豆秸和油菜籽秆等；养殖业废弃物主要是一些牲畜的粪便和包含粪便的垫料；园林废弃物主要由枯枝或者枯草；生活垃圾主要包括厨余垃圾，例如可以为但不限于为剩菜剩饭、菜叶果皮、腐烂瓜果、动物内脏、零食碎末；其他还可包括城市污泥、公厕粪便以及厕所中废弃的厕所垫料等。
在一个优选的实施方式中，所述有机废弃物料包括废弃的厕所垫料，废弃的厕所垫料中含有大量的人畜粪便，并且该厕所垫料是通过将所述微生物菌剂和基质混合后在含水量50％-60％的条件下采用堆料发酵的方法制得的厕所垫料。其中所述的基质可以是上述的有机废弃物料，优选主要由质量比为(40-60)：(30-50)：(5-15)的秸秆、稻壳和麦麸制成的基质，其中秸秆也可以选择园林废弃的枯枝或者枯草替代，麦麸也可选择玉米皮替代；可选地，所述秸秆、稻壳和麦麸的质量比例如可以为但不限于为40:45:15、40:50:10、45:50:5、45:50:15、50:45:5、50:40:10、50:35:15、55:40:5、55:35:10、55:30:15、60:35:5或60:30:10，优选(45-55)：(35-45)：(5-15)。通过优化有机废弃物粉料的组分组成和各组分的配比，可以进一步调整和优化有机废弃物粉料吸收流质物和异味臭味的效果。
在一些可选的实施方式中，将微生物菌剂和基质混合后在含水量50％-60％的条件下，例如可以为但不限于为50％、52％、55％、58％或60％，采用堆垛发酵的方式发酵制得厕所垫料；其中，微生物菌剂的质量千克数和有基质的体积立方米数之比为(1-3)：(6-10)，例如可以为但不限于为1:10、1:5、1:4、3:10、2:5或3:6；优选(2-3):10。厕所垫料在填入垫料池前通过发酵可以使微生物菌剂中的菌群在基质中快速繁殖，使基质中快速充满微生物，厕所垫料在发酵过程中产生的热量可抑制其他有害杂菌的繁殖。
该厕所垫料具有迅速吸收流质物，吸收异味臭味的作用，使粪便收集的过程中不产生恶臭。厕所垫料与排泄物接触和混合后，厕所垫料中的微生物菌剂可以把排泄的粪尿作为扩大菌群的营养源，粪尿原位快速分解时会产生热量从而蒸发水分，并生成腐殖酸类、多糖、多肽、氮、磷、钾等养分和CO2等小分子简单物质，将废弃的厕所垫料制成肥料后，上述营养物质便于农作物吸收；并且在降解粪便的同时避免了粪便堆积导致的对环境的污染和带来大量的异味，使制备有机肥料的过程更加的环境友好。另一方面，由于厕所垫料在投放使用前，其中已经包含了大量的微生物，因此其在使用中可以调整厕所垫料中的微生物的菌群环境，抑制粪便中病原微生物的过量增长，避免了将其制成有机肥料后携带大量病原微生物。
在腐熟处理的过程中，微生物菌剂使未充分分解的粪便和有机废弃物粉料中的大分子降解成为生物可利用的小分子，由于厕所垫料在收集粪便的过程中粪便和有机废弃物粉料已经发生了一定程度的降解，因此腐熟处理使组成厕所垫料的各组分降解发酵的更充分。因此使用该废弃的厕所垫料制备的有机肥料营养丰富。
(ⅲ)有机肥料的制备过程
本发明有机肥料的制备方法包括将微生物菌剂和有机废弃物料混合后腐熟的步骤。
在一些可选的实施方式中，将所述有机废弃物料和所述微生物菌剂混合均匀，在含水率为65％-70％的条件下采用堆肥腐熟的方式制成有机肥料；其中，所述微生物菌剂的质量千克数和所述有机废弃物料的体积立方米数之比为(1-3)：(6-10)。例如可以为但不限于为1:10、1:5、1:4、3:10、2:5或3:6；优选(2-3):10。
在一些可选的实施方式中，先维持堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟5-10天后将堆肥翻堆，可选地，堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟至少5天后将堆肥整体翻堆，以使有机废弃物料腐熟发酵的更均匀和充分。当堆肥温度＞70℃时也要将堆肥整体翻堆，防止肥堆温度过高造成微生物的大量死亡，从而降低腐熟效果。
在一些可选的实施方式中还包括后熟化的过程，以使大颗粒物质充分的降解，后熟化10-20天为宜。可选地，在后腐熟的过程中每2-3天至少将堆肥翻堆1次，以达到均匀散发多于水分和均匀腐熟的目的。
在一些优选的实施方式中，腐熟处理按照如下步骤进行：
a)将有机废弃物料和微生物菌剂按照配方量混合搅拌均匀，并且使堆肥的含水达到65-70％。
b)堆肥优选至少为9m3，并且成梯体堆放，堆放至梯体底宽约2m，高也约2m，然后记录堆肥初始温度和气温。
c)在堆好堆肥的第二天，记录堆肥温度和气温，整体翻堆1次，再记录一次堆肥温度。
d)在堆好堆肥的第三天，记录堆肥温度和气温，整体翻堆1次，再记录一次堆肥温度。
e)当堆肥温度维持至55-70℃时，将腐熟发酵5天后生物堆肥再整体翻堆1次，并且保持每天测堆肥温度2-3次；当堆肥温度＞70℃时，也要整体翻堆堆肥，并且测量堆肥翻堆后的温度；并且注意控制堆肥的水分含量，当堆肥中的水分低于目标含水率时要及时浇水补充水分。
f)维持堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟发酵5-10天后，检测肥堆，判断可否进行后熟化的过程，可选地，可以从肥堆的颜色气味、基质硬度、堆肥浸出液、堆肥体积等指标进行检测，以判断腐熟程度。
g)进入后熟化发酵阶段，此过程中2-3天翻堆1次，散发过多水分，后熟化10-20天后粉碎、筛分，即得有机肥料。
本发明还提供了一种使用上述方法制备得到的有机肥料，该有机肥料使用前述方法制得，可以达到农业部NY 525-2012标准，并且具有前述的所有效果，在此不再赘述。
下面结合优选实施例进一步说明本发明的有益效果。
其中下述实施例和对比例中地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和长柄木霉的来源如下：
地衣芽孢杆菌：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记证入册编号：CGMCC NO.4997；
枯草芽孢杆菌：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记证入册编号：CGMCC NO.4998；
长柄木霉：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记证入册编号：CGMCC NO.4996；
戊糖片球菌：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记证入册编号：CGMCC NO.5001。
实施例1
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂按照如下方法制备：
(ⅰ)制备吸附剂：将80目的麦糠与100目的麦饭石按照1:1混合均匀，得到吸附剂；
(ⅱ)制备微生物粉末：
地衣芽孢杆菌粉末：将地衣芽孢杆菌接入液体培养基后在发酵罐内进行扩大培养至菌数＞200×108个/ml，将培养基倾倒于吸附剂上，使培养基中的地衣芽孢杆菌充分的吸附于吸附剂，然后将干燥后的吸附剂粉碎至0.1-0.2mm的颗粒，得到地衣芽孢杆菌菌粉；培养基配方如下：葡萄糖20g、牛肉膏5g、蛋白胨15g、NaCl 15g和水1000mL；枯草芽孢杆菌粉末的制备方法同地衣芽孢杆菌粉末；
戊糖片球菌粉末的制备方法与枯草芽孢杆菌粉末的区别在于扩大培养至菌数＞80×108个/ml，培养基为MRS培养基；
长柄木霉粉末：先在长柄木霉专用液体培养基中扩大培养至菌数＞4×108个/ml，然后将该液体培养基洒在专用固体培养基进行发酵，发酵后将固体培养基干燥，然后粉碎成粉末待用；
(ⅲ)取地衣芽孢杆菌粉末10份、枯草芽孢杆菌粉末40份、戊糖片球菌粉末15份和长柄木霉粉末50份混合均匀，混匀后检测每毫升菌粉中活菌总数约为5-10×108个。
实施例2
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂按照如下方法制备：
(ⅰ)制备吸附剂：将60目的稻壳与120目的海泡石按照10:1混合均匀，得到吸附剂；
步骤(ⅱ)同实施例1；
(ⅲ)取地衣芽孢杆菌粉末30份、枯草芽孢杆菌粉末15份、戊糖片球菌粉末40份和长柄木霉粉末20份混合均匀。混匀后检测每毫升菌粉中活菌总数约为5-10×108个。
实施例3
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂按照如下方法制备：
(ⅰ)制备吸附剂：将80目的米糠与100目的麦饭石按照2:1混合均匀，得到吸附剂；
步骤(ⅱ)同实施例1；
(ⅲ)取地衣芽孢杆菌粉末15份、枯草芽孢杆菌粉末35份、戊糖片球菌粉末20份和长柄木霉粉末40份混合均匀。混匀后检测每毫升菌粉中活菌总数约为5-10×108个。
实施例4
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂按照如下方法制备：
(ⅰ)制备吸附剂：将60目的米糠与100目的海泡石按照3:1混合均匀，得到吸附剂；
步骤(ⅱ)同实施例1；
(ⅲ)取地衣芽孢杆菌粉末25份、枯草芽孢杆菌粉末20份、戊糖片球菌粉末35份和长柄木霉粉末25份混合均匀。混匀后检测每毫升菌粉中活菌总数约为5-10×108个。
实施例5
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂按照如下方法制备：
(ⅰ)制备吸附剂：将80目的稻壳与100目的麦饭石按照7:3混合均匀，得到吸附剂；
步骤(ⅱ)同实施例1；
(ⅲ)取地衣芽孢杆菌粉末20份、枯草芽孢杆菌粉末25份、戊糖片球菌粉末25份和长柄木霉粉末30份混合均匀。混匀后检测每毫升菌粉中活菌总数约为5-10×108个。
实施例6
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂与实施例5的区别在于步骤(ⅲ)中取地衣芽孢杆菌粉末50份、枯草芽孢杆菌粉末50份、戊糖片球菌粉末10份和长柄木霉粉末10份混合均匀。混匀后检测每毫升菌粉中活菌总数约为15-20×108个。
实施例7
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂与实施例5的区别在于步骤(ⅲ)中取地衣芽孢杆菌粉末10份、枯草芽孢杆菌粉末10份、戊糖片球菌粉末45份和长柄木霉粉末50份混合均匀。混匀后检测每毫升菌粉中活菌总数约为2-5×108个。
实施例8
本实施例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂与实施例5的区别在于还添加了25重量份的光和细菌菌粉；光和细菌菌粉按照如下方法制备得到：在培养基中间光和细菌扩大培养至活菌数＞4×108个/ml，将培养基倾倒于吸附剂上，使培养基中的细菌菌粉充分的吸附于吸附剂，然后将干燥后的吸附剂粉碎至0.1-0.2mm的颗粒，得到光和细菌菌粉；培养基配方如下：NH4Cl 1.0g，CH3COONa 3.5g，MgCl20.1g，CaCl2 0.1g，KH2PO4 0.6g，K2HPO40.4g，酵母膏0.1g，蒸馏水1000mI，pH7.2。
对比例1
本对比例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂与实施例5的区别在于不包含枯草芽孢杆菌。
对比例2
本对比例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂与实施例5的区别在于不包含地衣芽孢杆菌。
对比例3
本对比例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂与实施例5的区别在于不包含戊糖片球菌。
对比例4
本对比例提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂与实施例5的区别在于不包含长柄木霉。
实施例9
本实施例提供了一种厕所垫料，该厕所垫料由实施例1提供的微生物菌剂发酵基质制得；
微生物菌剂：基质＝1:2(Kg/m3)，基质包含40％的农用秸秆、45％的稻壳和15％的麦麸；
将微生物菌剂与麦麸粉料混合；同时，将稻壳粉料与秸秆粉料混合，并在稻壳粉料和秸秆粉料的混合过程中加入少量水；
接着，将两种混合后的混合料再次混合均匀，然后加水至混合料中的含水量达到55％，堆垛发酵7-10d，即得到厕所垫料。
实施例10
本实施例提供了一种厕所垫料，该厕所垫料由实施例2提供的微生物菌剂发酵基质制得；
微生物菌剂：基质＝1:10(Kg/m3)，基质包含50％的农用秸秆、35％的稻壳和15％的玉米皮；
将微生物菌剂与玉米皮粉料混合；同时，将稻壳粉料与秸秆粉料混合，并在稻壳粉料和秸秆粉料的混合过程中加入少量水；
接着，将两种混合后的混合料再次混合均匀，然后加水至混合料中的含水量达到60％，堆垛发酵7-10d，即得到厕所垫料。
实施例11
本实施例提供了一种厕所垫料，该厕所垫料由实施例3提供的微生物菌剂发酵基质制得；
微生物菌剂：基质＝1:5(Kg/m3)，基质包含60％的农用秸秆、35％的稻壳和5％的玉米皮；
将微生物菌剂与玉米皮粉料混合；同时，将稻壳粉料与秸秆粉料混合，并在稻壳粉料和秸秆粉料的混合过程中加入少量水；
接着，将两种混合后的混合料再次混合均匀，然后加水至混合料中的含水量达到60％，堆垛发酵7-10d，即得到厕所垫料。
实施例12
本实施例提供了一种厕所垫料，该厕所垫料由实施例4提供的微生物菌剂发酵基质制得；
微生物菌剂：基质＝3:10(Kg/m3)，基质包含60％的农用秸秆、30％的稻壳和10％的玉米皮；
将微生物菌剂与玉米皮粉料混合；同时，将稻壳粉料与秸秆粉料混合，并在稻壳粉料和秸秆粉料的混合过程中加入少量水；
接着，将两种混合后的混合料再次混合均匀，然后加水至混合料中的含水量达到55％，堆垛发酵7-10d，即得到厕所垫料。
实施例13
本实施例提供了一种厕所垫料，该厕所垫料由实施例5提供的微生物菌剂发酵基质制得；
微生物菌剂：基质＝1:4(Kg/m3)，基质包含50％的农用秸秆、40％的稻壳和10％的麦麸；
将微生物菌剂与麦麸粉料混合；同时，将稻壳粉料与秸秆粉料混合，并在稻壳粉料和秸秆粉料的混合过程中加入少量水；
接着，将两种混合后的混合料再次混合均匀，然后加水至混合料中的含水量达到60％，堆垛发酵7-10d，即得到厕所垫料。
实施例14
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，参考图1的流程图所示，包括如下步骤：
a)按照微生物菌剂：有机废弃物料＝1:4(Kg/m3)的比例混合均匀，然后浇水使堆肥的含水达到65-70％。
b)将堆肥成梯体堆放，堆放至梯体底宽约2m，高也约2m，然后记录堆肥初始温度和气温。
c)在堆好堆肥的第二天，记录堆肥温度和气温，整体翻堆1次，再记录一次堆肥温度。
d)在堆好堆肥的第三天，记录堆肥温度和气温，整体翻堆1次，再记录一次堆肥温度。
e)当堆肥温度维持至55-70℃时，将腐熟发酵5天后生物堆肥再整体翻堆1次，并且保持每天测堆肥温度2-3次；需要注意的是，在此期间当堆肥温度＞70℃时，也要整体翻堆堆肥，并且测量堆肥翻堆后的温度；期间随时注意控制堆肥的水分含量，当堆肥中的水分低于目标含水率时要及时浇水补充水分。
f)维持堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟发酵5-10天，检测肥堆，判断可否进行后熟化的过程，可以参考一下判断标准：
从颜色气味看，腐熟堆肥的秸杆变成褐色或黑褐色，有黑色汁夜，具有氨臭味，用铵试剂速测，其铵态氮含量显著增加。
堆肥浸出液，取腐熟堆肥，加清水搅拌后(肥水比例1:5-10)，放置3-5分钟，其浸出液呈淡黄色。
g)符合上述标准后将堆肥翻堆，进入后熟化发酵阶段，此过程中2-3天翻堆1次，散发过多水分，后熟化10-20天后粉碎、筛分，即得有机肥料。
本实施例中微生物菌剂为实施例5提供的微生物菌剂，有机废弃物料为包含80％的实施例13提供的废弃的厕所垫料，其余为农作物废弃物。
实施例15
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于步骤a)中，按照微生物菌剂：有机废弃物料＝1:10(Kg/m3)的比例混合均匀。
本实施例中微生物菌剂为实施例1提供的微生物菌剂，有机废弃物料为实施例9提供的废弃的厕所垫料。
实施例16
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于步骤a)中，按照微生物菌剂：有机废弃物料＝1:2(Kg/m3)的比例混合均匀。
本实施例中微生物菌剂为实施例2提供的微生物菌剂，有机废弃物料为包含50％的实施例10提供的废弃的厕所垫料，其余为园林废弃物。
实施例17
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于步骤a)中，按照微生物菌剂：有机废弃物料＝1:5(Kg/m3)的比例混合均匀。
本实施例中微生物菌剂为实施例3提供的微生物菌剂，有机废弃物料为包含80％的实施例11提供的废弃的厕所垫料，其余为未经处理的牲畜粪便。
实施例18
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于步骤a)中，按照微生物菌剂：有机废弃物料＝3:10(Kg/m3)的比例混合均匀。
本实施例中微生物菌剂为实施例4提供的微生物菌剂，有机废弃物料为包含80％的实施例12提供的废弃的厕所垫料，其余为玉米秸秆。
实施例19
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为实施例6提供的微生物菌剂。
实施例20
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为实施例7提供的微生物菌剂。
实施例21
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为实施例8提供的微生物菌剂。
实施例22
本实施例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为实施例5提供的微生物菌剂。有机废弃物料为包含50％的未经处理的牲畜粪便和50％的农作物废料，主要成分是玉米秸秆和枯树叶。
对比例5
本对比例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为对比例1提供的微生物菌剂。
对比例6
本对比例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为对比例2提供的微生物菌剂。
对比例7
本对比例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为对比例3提供的微生物菌剂。
对比例8
本对比例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例14的区别在于，本实施例中微生物菌剂为对比例4提供的微生物菌剂。
对比例9
本对比例提供了一种有机肥料的制备方法，与实施例22的区别在于，本实施例中微生物菌剂为对比例1提供的微生物菌剂。
本发明各实施例和各对比例中废弃的厕所垫料通过如下方法获得，将实施例9-13提供的厕所垫料填充于垫料池中，然后将垫料池与马桶相连接以收集粪便，实验在人口组成、年龄接近的家庭中进行；收集半年粪便后将厕所垫料取出即为废弃的厕所垫料。
效果例
检测实施例14-22和对比例5-9如下表中所示的物质指标，其中有机质和总养分以干质计，总养分为氮+五氧化二磷+氧化钾的质量分数。其中，有机质、总养分、水分、酸碱度、粪大肠菌群和卵虫死亡率按照NY525-2012测定，腐殖酸按照腐殖酸含量的测定采用焦磷酸钠提取-重铬酸钾法测定。结果如下表所示。
由上表可以看出，本发明提供的有机肥料的制备方法制备得到的有机肥料营养物质丰富(总养分含量高)，腐熟程度更好(腐殖酸含量高)。
由实施例和对比例对比可以看出，地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉复配对有机废弃物料的腐熟效果更优，当缺少其中一种菌种时，微生物菌剂对有机废弃物料的发酵效果显著下降，例如腐殖酸和总养分的含量均下降。并且通过实施例之间的对比可以看出，优化各菌种之间复配的比例，也可以适当的提高有机废弃物料的腐熟效果。由实施例14和实施例22对比可以看出，当有机废弃物料使用本发明的一些实施方式中提供的厕所垫料时，可以提高有机肥料的质量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种有机肥料的制备方法，其特征在于，将混合了微生物菌剂的有机废弃物料经腐熟处理后制得有机肥料；
其中，所述微生物菌剂包含地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌和木霉。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微生物菌剂的活菌总数为2×108-20×108个/ml；优选5×108-15×108个/ml；更优选5×108-10×108个/ml。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，先将分别在培养基中扩大培养的地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌使用吸附剂吸附，然后与其余微生物混合制成所述微生物菌剂；
优选地，地衣芽孢杆菌扩大培养至菌数＞200×108个/ml后再吸附于吸附剂；
优选地，枯草芽孢杆菌扩大培养至菌数＞200×108个/ml后再吸附于吸附剂；
优选地，戊糖片球菌扩大培养至菌数＞80×108个/ml后再吸附于吸附剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述吸附剂主要由质量比为(5-10)：(1:5)的第一吸附剂和第二吸附剂混合制得；所述第一吸附剂包括米糠和/或稻壳，所述第二吸附剂包括麦饭石和/或海泡石。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将经木霉发酵的固体培养基干燥后制成粉末，然后与其余微生物混合制成微生物菌剂；
优选地，先将木霉在液体培养基中扩大培养至菌数＞4×108个/ml，然后再置于固体培养基中发酵。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机废弃物料包括废弃的厕所垫料；所述厕所垫料通过将所述微生物菌剂和基质混合后在含水量50％-60％的条件下采用堆料发酵的方法制得所述厕所垫料；
优选地，所述微生物菌剂的质量千克数和基质的体积立方米数之比为(1-3)：(6-10)；
优选地，所述基质包括质量比为(40-60)：(30-50)：(5-15)的秸秆、稻壳和麦麸。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述腐熟处理包括将有机废弃物料和所述微生物菌剂混合均匀，在含水率为65％-70％的条件下采用堆肥腐熟的方式制成有机肥料；
其中，所述微生物菌剂的质量千克数和所述有机废弃物料的体积立方米数之比为(1-3)：(6-10)。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，先维持堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟5-10天后将堆肥翻堆，再后熟化10-20天。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，堆肥温度在55-70℃的条件下腐熟至少5天后将堆肥整体翻堆；和/或，
堆肥温度＞70℃时将堆肥整体翻堆。
10.一种使用权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备得到的有机肥料。
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