CN109320383A - 生物有机肥及其加工方法 - Google Patents

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刘国栋
邹福增
韩新科
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Abstract

本发明公开了一种生物有机肥的加工方法，包括依次进行的混合、发酵、粉碎、筛选和烘干，所述混合步骤是在发酵之前，将原料进行混合得到混合料，所述混合料中包括10%～20%的腐熟堆肥、添加剂3‑5%以及余量的秸秆和动物粪便，所述添加剂中包括发酵菌种100重量份、硫酸亚铁1‑3重量份和腐殖酸2‑6重量份。有机肥产品满足标准NY525－2012。主要指标要求：有机质含量（以干基计）≥60％；总养分（N+P2O5+K2O）含量（以干基计）≥8％；水分(游离水)含≤30%；PH为5.5‑8.0。有机肥料中的重金属含量、蛔虫卵死亡率和大肠杆菌值指标符合GB‑8172的要求。

Description

生物有机肥及其加工方法
技术领域
本发明涉及生物肥料加工领域，具体涉及生物有机肥及其加工方法。
背景技术
肥料是作物的“粮食”，只有均衡施肥，平衡土壤营养，庄稼才能茁壮成长。 土壤与人一样需要呼吸痒气，有机质就是土壤的肺部，氧气充足，疏松透气，根系发达，作物自然健壮。
畜禽粪便是很好的有机肥料，经过无害化处理后，是土壤所需的优质有机肥料。当下，食物口感、品质下降，长期施肥不均衡，造成土壤中有机质严重缺乏，土壤酸化、板结问题突出，而土壤中的有机质能显著改善土壤的理化性状，使土壤耕性变好，渗水能力增强，提高土壤蓄水、保肥、供肥和抗旱防涝能力，增产明显，这是化肥所不能替代的，减量化肥增施有机肥是大势所趋，有机肥料是最好的土壤修复剂。可以预料，畜禽粪便的无害化、资源化处理和资源综合利用是今后我国畜禽粪便处理技术的发展方向，这也必将有利于循环农业的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物有机肥及其加工方法，解决现有作物多使用化肥，造成土壤中有机质严重缺乏，土壤酸化、板结问题突出的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种生物有机肥的加工方法，包括依次进行的混合、发酵、粉碎、筛选和烘干，其中，
所述混合步骤是在发酵之前，将原料进行混合得到混合料，所述混合料中包括10%～20%的腐熟堆肥、添加剂3-5%以及余量的秸秆和动物粪便，所述添加剂中包括发酵菌种100重量份、硫酸亚铁1-3重量份和腐殖酸2-6重量份。
作为优选的，所述发酵菌种为放线菌、枯草芽孢杆菌、解钾细菌、解磷细菌中的一种或几种。
作为优选的，所述添加剂中还包括枯草芽孢杆菌10-20重量份。
作为优选的，所述混合料中碳氮比为25-40:1、含水率为50%～60%、pH为7-9。
作为优选的，所述发酵过程中的氧浓度为18-20%。
作为优选的，所述发酵过程的初始温度为18-25℃，经过1-2天后温度逐渐升高至50-65℃，并保持5-7天，完成发酵。
作为优选的，筛选后物料的粒径≤1cm，所述烘干的温度为40-50℃。
一种生物有机肥，根据所述生物有机肥的加工方法得到。
作为优选的，生物有机肥包括枯草芽孢杆菌≥0.2亿/g、有机质≥40 wt％。
影响堆肥过程的因素主要有以下七个方面：
1、碳氮比：在微生物分解所需的各种元素中，碳和氮是最重要的。碳氮比与堆肥温度有关，原料碳氮比高，碳素多，氮素养料相对缺乏，细菌和其它微生物的生长就受到限制，有机物的分解速度就慢，发酵过程就长。如果碳氮比例高，容易导致成品堆肥的碳氮比过高，这种堆肥施入土壤后，将夺取土壤中的氮素，使土壤陷入“氮饥饿”状态，影响作物生长。但是碳氮比过低，特别是低于20:1，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则原料中的氮将变成氨态氮而挥发，导致大量的氮素损失而降低肥效。为了使参与有机物分解的微生物营养处于平衡状态，堆肥碳氮比应满足微生物所需的最佳值25～35:1，粪便的碳氮比含量较低，应通过补加含碳量高的物料(如秸秆)来调节碳氮比。
2、含水率。堆肥原料的最佳含水率是在50%～60%。当含水率太低(<30%)时将影响微生物的生命活动，太高也会降低堆肥速度，导致厌氧菌分解并产生臭气以及营养物质的沥出。不同养殖工艺畜禽粪便的含水率相差很大，通常采用干清粪工艺粪便的含水率为75%～80%。堆肥物料的含水率还与设备的通风能力及堆肥物料的结构强度密切相关，若含水率超过60%，水分就会挤走空气，堆肥物料便呈致密状态，堆肥就会朝厌氧方向发展，此时应加强通风。反之，堆肥物料中的含水率低于20%，微生物将停止活动。
3、温度。对堆肥而言，温度是堆肥得以顺利进行的重要因素，温度会影响微生物的生长。堆肥初期，堆体温度与环境温度相一致，经过中温菌1～2天的作用，堆肥温度便能达到高温菌的理想温度50～65℃，在这样的高温下，堆肥5～7天达到无害化要求。过低的温度将大大延长堆肥达到腐熟的时间，而过高的堆温(≥70℃)将对堆肥微生物产生不利影响。
4、通风供氧。通风供氧是堆肥成功的关键因素之一。堆肥需氧的多少与堆肥物料中有机物含量有关，堆肥物料中的有机碳越多，其耗氧率越大。堆肥过程中合适的氧浓度为18-20%，一旦低于18%，好养堆肥中微生物生命活动将受到限制，容易使堆肥进入厌氧状态而产生恶臭。
5、pH值。pH值对微生物的生长也是重要影响因素之一，微生物最适宜的PH值是中性或弱碱性，pH值太高或太低都会使堆肥处理遇到困难。此外，pH值也会影响氮的损失，因此，PH值在7.0-9.0，氮以氨的形式挥发。
6、接种剂。向畜禽粪便中加入接种剂(微生物菌剂)可以加快堆腐物料的发酵速度。向堆肥中加入分解较好的厩肥或加入占原始物料10%～20%的腐熟堆肥，能加快发酵速度。在堆制过程中，按自然方式形成了参与有机废弃物发酵以及从分解产物中形成腐殖质化合物的微生物群落。通过有效的菌系选择，可以从中分离出具有很大活性的微生物培养物，建立人工种群与堆肥发酵要素母液。
7、堆肥原料尺寸。因为微生物通过在有机颗粒的表面活动，所以降低颗粒物尺寸，增加表面积，将促进微生物的活动并加快堆肥速度;另一方面，如果原料太细，又会阻碍堆层空气的流动，将减少堆层中可利用的氧气量，反过来又会减缓微生物活动速度。因此，为了加快发酵过程，应在保证空气通透的前提下尽量减小堆肥原料的尺寸。畜禽粪便本身呈稠浆状，需添加大尺寸物料增加孔隙度。
堆肥腐熟度是指有机废弃物经过发酵处理后达到无害化指标的程度，是评价堆肥能否安全用于农业生产的指标。
堆肥是否腐熟可采用眼观、鼻闻、手摸的简便方法来判断。腐熟的堆肥具有以下几个特点：
(1)堆肥温度下降并趋于环境温度;
(2)基本没有臭味;
(3)外观呈褐色，团粒结构疏松，堆内物料带有白色菌丝。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
将经过选培的有益微生物菌剂加入到畜禽粪便中，通过微生物发酵堆腐而生成有机肥施用。自然堆肥初期微生物量少，需要一定时间才能繁殖起来，人工添加高效微生物菌剂可以调节菌群结构、提高微生物活性，从而提高堆肥效率、缩短发酵周期、提高堆肥质量。
有机肥产品满足标准NY525－2012。主要指标要求：有机质含量（以干基计）≥60％；总养分（N+P2O5+K2O）含量（以干基计）≥8％；水分(游离水)含≤30%；PH为5.5-8.0。有机肥料中的重金属含量、蛔虫卵死亡率和大肠杆菌值指标符合GB-8172的要求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施例提供了一种生物有机肥的加工方法，包括依次进行的：
混合：将原料进行混合得到混合料，所述混合料中包括10%～20%的腐熟堆肥、添加剂3-5%以及余量的秸秆和动物粪便，所述添加剂中包括发酵菌种100重量份、硫酸亚铁1-3重量份、枯草芽孢杆菌10-20重量份和腐殖酸2-6重量份；所述发酵菌种为放线菌、枯草芽孢杆菌、解钾细菌、解磷细菌中的一种或几种；所述混合料中碳氮比为25-40:1、含水率为50%～60%、pH为7-9；
发酵：保持氧浓度为18-20%，初始温度为18-25℃，经过1-2天后温度逐渐升高至50-65℃，并保持5-7天，完成发酵
粉碎、筛选：筛选后物料的粒径≤1cm
烘干：在温度为40-50℃的条件下烘干，得到生物有机肥。
实施例1：
本实施例提供了一种生物有机肥的加工方法，包括依次进行的：
混合：将原料进行混合得到混合料，所述混合料中包括10%～20%的腐熟堆肥、添加剂3-5%以及余量的秸秆和动物粪便，所述添加剂中包括发酵菌种100重量份、硫酸亚铁1-3重量份、枯草芽孢杆菌10-20重量份和腐殖酸2-6重量份；所述发酵菌种为放线菌、枯草芽孢杆菌、解钾细菌、解磷细菌中的一种或几种；所述混合料中碳氮比为25-40:1、含水率为50%～60%、pH为7-9；
发酵：保持氧浓度为18-20%，初始温度为18-25℃，经过1-2天后温度逐渐升高至50-65℃，并保持5-7天，完成发酵
粉碎、筛选：筛选后物料的粒径≤1cm
烘干：在温度为40-50℃的条件下烘干，得到生物有机肥。
实施例1：
本实施例提供了一种生物有机肥的加工方法，包括依次进行的：
混合：将原料进行混合得到混合料，所述混合料中包括10%～20%的腐熟堆肥、添加剂3-5%以及余量的秸秆和动物粪便，所述添加剂中包括发酵菌种100重量份、硫酸亚铁1-3重量份、枯草芽孢杆菌10-20重量份和腐殖酸2-6重量份；所述发酵菌种为放线菌、枯草芽孢杆菌、解钾细菌、解磷细菌中的一种或几种；所述混合料中碳氮比为25-40:1、含水率为50%～60%、pH为7-9；
发酵：保持氧浓度为18-20%，初始温度为18-25℃，经过1-2天后温度逐渐升高至50-65℃，并保持5-7天，完成发酵
粉碎、筛选：筛选后物料的粒径≤1cm
烘干：在温度为40-50℃的条件下烘干，得到生物有机肥。
将实施例1-3得到的三种生物肥用于小麦的种植，结果如下：
不施肥 用普通化肥 用实施例1生物肥 用实施例2生物肥 用实施例3生物肥
亩产量/Kg 652 763 846 839 875
说明本申请的生物肥相比于化肥具有明显的优势。且对比实施例1-3的亩产量数据，由于调节了菌种和其他参数，使得实施例3的亩产量优于实施例1和2。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种生物有机肥的加工方法，其特征在于：包括依次进行的混合、发酵、粉碎、筛选和烘干，其中，
所述混合步骤是在发酵之前，将原料进行混合得到混合料，所述混合料中包括10%～20%的腐熟堆肥、添加剂3-5%以及余量的秸秆和动物粪便，所述添加剂中包括发酵菌种100重量份、硫酸亚铁1-3重量份和腐殖酸2-6重量份。
2.根据权利要求1所述的生物有机肥的加工方法，其特征在于，所述发酵菌种为放线菌、枯草芽孢杆菌、解钾细菌、解磷细菌中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的生物有机肥的加工方法，其特征在于，所述添加剂中还包括枯草芽孢杆菌10-20重量份。
4.根据权利要求1所述的生物有机肥的加工方法，其特征在于，所述混合料中碳氮比为25-40:1、含水率为50%～60%、pH为7-9。
5.根据权利要求1所述的生物有机肥的加工方法，其特征在于，所述发酵过程中的氧浓度为18-20%。
6.根据权利要求1所述的生物有机肥的加工方法，其特征在于，所述发酵过程的初始温度为18-25℃，经过1-2天后温度逐渐升高至50-65℃，并保持5-7天，完成发酵。
7.根据权利要求1所述的生物有机肥的加工方法，其特征在于，筛选后物料的粒径≤1cm，所述烘干的温度为40-50℃。
8.一种生物有机肥，其特征在于：根据权利要求1-7任意一项所述生物有机肥的加工方法得到。
9.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，包括枯草芽孢杆菌≥0.2亿/g、有机质≥60 wt％。
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