CN110683889A - 一种转化利用率高的生物有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转化利用率高的生物有机肥，所述生物有机肥包括重量份的氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10，有机物料60~75，生物菌0.1~0.15，同时还包括重量份为6以上的中微量元素。本发明提供有机物料的制备方法通过对腐熟、陈化后的有机物料进行高温杀菌，杀灭有机物料中已经变异或者灭活的菌群，同时将有机原料的有机质大分子分解为小分子养分，进一步的在有机物料完成高温杀菌后重新添加活性高的有益生物菌、农作物生长所需的无机肥、以及中微量元素，最终得到的生物有机肥施用后转化利用率高，能够实现有机肥替代化肥的目的。

Description

一种转化利用率高的生物有机肥及其制备方法

技术领域

本发明属于农业生产技术领域，进一步属于肥料生产技术领域，具体涉及一种转化利用率高的生物有机肥及其制备方法。

背景技术

我国农业多年施用化肥，已造成土壤贫瘠、土地结块、粮食质量明显下降等重大问题。改良土壤，提高肥效，提高粮食质量、发展有机农肥及生物有机肥已成肥料改革的必然趋势。

常规的有机肥一般采用农作物秸秆、有机废弃物、畜禽粪便、糖厂滤泥等原料通过发酵、腐熟得到，然而经过上述步骤得到的有机肥中的有机质大都是大分子型，施用到农作物上吸收利用率低；同时发酵腐熟的过程中添加的生物菌由于原料堆放时间长、温度高等问题，导致生物菌出现烧伤灭活，或者出现生物菌菌群变异等问题，从而给农作物的生长带来不良影响，也极大的影响农作物的吸收利用；因此急需研究开发一种转化利用率高的生物有机肥。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：一、提供一种投入成本低、处理周期短、处理工艺简单、处理后产物转化利用率高的生物有机肥；二、提供一种生物有机肥的制备方法。

为了解决第一技术问题，本发明采用的技术方案为：提供了一种转化利用率高的生物有机肥，所述生物有机肥包括重量份的氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10，有机物料60~75，生物菌0.1~0.15份所述生物有机肥还包括重量份为6以上的中微量元素。

为了解决第二技术问题，本发明采用的技术方案为：提供了一种生物有机肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A、将有机物料使用制球机制成球状，使用传送带传送到杀菌塔塔顶入料口送入杀菌塔杀菌，杀菌塔中底部温度达到100~120摄氏度时完成杀菌得到无菌有机物料；

B、将步骤A中得到无菌有机物料进行粉碎，得到细度为100~120目的无菌有机物料粉末；

C、将步骤B中得到的无菌有机物料粉末按照无菌有机物料重量份60~75，氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10和生物菌0.1~0.15份进行均匀混合，然后使用造粒机造粒得到生物有机肥成品。

其中，所述有机物料的制备包括如下步骤：

S1、将糖厂滤泥、农作物秸秆、废弃有机物、畜禽粪便的中的一种或几种与发酵菌均匀混合得到首次混合原料，其中首次混合原料中所含水分为45%~55%；

S2、将步骤S1中得到的首次混合原料敞开式预堆捂发酵得到预发酵产物，其中预堆捂发酵堆放6~8小时，发酵温度达到37~40摄氏度；

S3、将步骤S2中得到的预发酵产物疏松后添加厌氧菌混合均匀得到二次混合原料，然后使用输送带将二次混合原料从发酵塔顶部入口送入发酵塔内发酵得到二次发酵产物，其中二次混合原料在发酵塔中发酵72~96小时，发酵塔底部温度达到65~70摄氏度；

S4、将步骤S3中得到的二次发酵产物疏松后添加好氧菌混合均匀，然后敞开式堆放15~20天，实现二次发酵产物的完全陈化得到有机物料。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明提供的生物有机肥制备过程中有益微生物大量繁殖，同时产生大量抗生素、激素等特效代谢物质，在施用后能够有效抑制土壤病菌的传播和杂草的生长，提高抗病虫害能力；同时无臭味、干燥疏松，易于撒播，施用方便；能够促使沙土团聚，黏土疏松，抑制病原菌，恢复土壤中微生态环境，增强土壤透气性，提高土壤保水保肥能力，实现培肥地力，改良土壤的目标；施用后作物根系发达，株壮叶茂，有效促进作物的发芽、生长、开花、结果和成熟，增产显著；明显改善农产品的外观色泽，增加瓜果的甜度、口感好、味道佳、品相高、保鲜期长；

2、本发明提供的生物有机肥的制备方法实现对糖厂滤泥、农作物秸秆、畜禽粪便、废弃有机物的整体集中处理；处理成本投入低，时间短，处理工艺简单，适合大规模工业化生产；

3、本发明提供有机物料的制备方法一共进行了三次发酵，好氧发酵与厌氧发酵相结合，既克服了全好氧发酵占地面积大、肥料养分易损伤；又克服了全厌氧发酵易产生臭味、腐熟时间长的缺点；加速了对滤泥的除臭、腐熟、杀虫和灭菌，对滤泥腐熟彻底，施入土壤不会产生二次发酵，不会出现烧根烧苗现象，不会伤害作物根系；

4、本发明提供有机物料的制备方法通过对腐熟、陈化后的有机物料进行高温杀菌，杀灭有机物料中已经变异或者灭活的菌群，同时将有机原料的大分子分解为小分子，进一步的在有机物料完成高温杀菌后重新添加活性高的有益生物菌、农作物生长所需的无机肥、以及中微量元素，最终得到的生物有机肥施用后转化利用率高，能够实现有机肥替代化肥的目的。

5、本发明提供的生物有机肥施用方便，既能直接方便的施用到农田中，又可以快速溶解于水中，采用水肥一体化设备对农作物进行喷施。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的实施例，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的一部分实施例，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作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。

本发明提供了一种转化利用率高的生物有机肥，所述生物有机肥包括重量份的氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10，有机物料60~75，生物菌0.1~0.15份。具体包括如下步骤：

所述生物有机肥还包括重量份为6以上的中微量元素。

所述氮肥为尿素。

所述钾肥为硫酸钾或磷酸二氢钾。

所述磷肥为磷酸二氢钾、磷酸一铵、磷酸二胺中的一种或几种。

所述生物菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、则孢芽孢杆菌中的一种或几种。

所述中微量元素为镁、铁、硼、锌中的一种或几种。

所述有机物料为采用糖厂滤泥、农作物秸秆、废弃有机物、畜禽粪便的中的一种或几种经过发酵腐熟后得到。

本发明还提供了一种生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

A、将有机物料使用制球机制成球状，使用传送带传送到杀菌塔塔顶入料口送入杀菌塔杀菌，杀菌塔内底部温度达到100~120摄氏度时完成杀菌得到无菌有机物料；

B、将步骤A中得到无菌有机物料进行粉碎，得到细度为100~120目的无菌有机物料粉末；

C、将步骤B中得到的无菌有机物料粉末按照无菌有机物料重量份60~75，氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10和生物菌0.1~0.15份进行均匀混合，然后使用造粒机造粒得到生物有机肥成品。

所述步骤A中使用的杀菌塔为圆柱体中空结构，杀菌塔塔高为9米，其中上部杀菌区高度为7米，底部取料区高度为2米。

所述步骤A中有机物料的制备包括如下步骤：

S1、将糖厂滤泥、农作物秸秆、废弃有机物、畜禽粪便等有机原料中的一种或几种与发酵菌均匀混合得到首次混合原料，其中首次混合原料中所含水分为45%~55%；

S2、将步骤S1中得到的首次混合原料敞开式预堆捂发酵得到预发酵产物，其中预堆捂发酵堆放6~8小时，发酵温度达到37~40摄氏度；

S3、将步骤S2中得到的预发酵产物疏松后添加厌氧菌混合均匀得到二次混合原料，然后使用输送带将二次混合原料从发酵塔顶部入口送入发酵塔内发酵得到二次发酵产物，其中二次混合原料在发酵塔中发酵72~96小时，发酵塔底部温度达到65~70摄氏度；

S4、将步骤S3中得到的二次发酵产物疏松后添加好氧菌混合均匀，然后敞开式堆放15~20天，实现二次发酵产物的完全陈化得到有机物料。

所述步骤S1中每吨有机原料混合3千克发酵菌，其中发酵菌包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌。

所述步骤S2中进行预堆捂发酵时，将首次混合原料堆成高0.6~0.8米，宽1~1.5米的长条形。

所述步骤S3中每吨预发酵产物混合3千克厌氧菌，其中厌氧菌包括发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌。

所述步骤S3中使用的发酵塔为圆柱体中空结构，发酵塔总高为13米，其中上部发酵区高度为11米，底部取料区高度为2米。

所述步骤S4中每5吨二次发酵产物混合1千克好氧菌，其中好氧菌包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌。

所述步骤S4中进行二次发酵产物的完全陈化时，二次发酵产物的堆放方式为：第一天堆放层高为0.6~0.7米，宽1~1.5米的长条形二次发酵产物；第二天在第一层顶部同面积堆放层高为0.6~0.7米的二次发酵产物；第三天在第二层顶部同面积堆放层高为0.6~0.7米的二次发酵产物；第四天在第三层顶部同面积堆放层高为0.6~0.7米的二次发酵产物；堆至第四层时总高为2.4~2.8米，第六天将全部二次发酵产物混合均匀后再静置堆放10~15天。

实施例

以糖厂滤泥作为有机原料来具体阐述生物有机肥的具体制备：

有机原料的发酵、腐熟步骤如下：

S1、按照每吨糖厂滤泥混合3千克发酵菌的比例均匀混合得到首次混合原料，其中3千克发酵菌中包含1千克酵母菌、0.5千克乳酸菌、以及1.5千克枯草芽孢杆菌；调节首次混合原料中所含水分为45%~55%。

S2、将步骤S1中得到的首次混合原料敞开式预堆捂发酵得到预发酵产物，进行预堆捂发酵时，将首次混合原料堆成高0.6~0.8米，宽1~1.5米的长条形；预堆捂发酵堆放3~4小时，发酵温度达到37~40摄氏度。

上述的开放式预堆捂发酵为好氧发酵，乳酸菌群和酵母菌群具备除臭功能，能分解产生恶臭气体的有机物质、有机硫化物和有机氮化物等；枯草芽孢杆菌具备固氮、解磷、解钾作用，能提供细菌繁殖抑制病菌的生长环境。

S3、将步骤S2中得到的预发酵产物疏松后按照每吨预发酵产物添加3千克厌氧菌混合均匀得到二次混合原料，其中厌氧菌包括发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌；然后使用输送带将二次混合原料从发酵塔顶部入口送入发酵塔内发酵得到二次发酵产物，所述发酵塔为圆柱体中空结构，发酵塔总高为13米，其中上部发酵区高度为11米，底部取料区高度为2米；其中二次混合原料在发酵塔中发酵72~96小时，发酵塔底部温度达到65~70摄氏度。

二次混合物料在发酵塔中进行发酵时，易腐有机质继续分解，部分纤维素和木质素也逐渐被分解，腐殖质开始形成，由于发酵塔是中空圆柱体结构，位于发酵塔内不同高度位置的二次混合物料发酵程度不同，当位于发酵塔底部的二次混合物料的发酵温度达到60摄氏度以上并保持3天就能有效杀死物料中的寄生虫卵、病原菌和杂草种子，实现对其无害化处理的目的；同时发酵温度不宜超过70摄氏度，否则会造成物料中有益生物菌的休眠甚至死亡；因此当发酵塔中首次加入的物料发酵温度达到70摄氏度时从发酵塔底部取料区开始取料，发酵塔底部取料区的高度为2米，首次发酵完成时这个区域的物料为废料，取出重新进入发酵流程，然后取出的物料为发酵完全的二次发酵产物；采用此发酵塔可以实现二次混合物料的连续发酵，考虑到发酵过程中水分的损失，每从发酵塔顶部送入1.2吨二次混合物料时从发酵塔底部取出1吨二次发酵产物。

S4、考虑到步骤S3中在发酵塔中对二次混合物料进行发酵造成的部分有益生物菌休眠或是死亡，将步骤S3中得到的二次发酵产物疏松后按照每5吨预发酵产物添加1千克好氧菌混合均匀，其中好氧菌包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌；然后第一天堆放层高为0.6~0.7米，宽1~1.5米的长条形二次发酵产物；第二天在第一层顶部同面积堆放层高为0.6~0.7米的二次发酵产物；第三天在第二层顶部同面积堆放层高为0.6~0.7米的二次发酵产物；第四天在第三层顶部同面积堆放层高为0.6~0.7米的二次发酵产物；堆至第四层时总高为2.4~2.8米，第六天将全部二次发酵产物混合均匀后再静置堆放10~15天；实现二次发酵产物的完全腐熟陈化，得到有机物料，所述有机物料中有机质含量为45%~60%。

上述有机物料的方法一共进行了三次发酵，好氧发酵与厌氧发酵相结合，既克服了全好氧发酵占地面积大、肥料养分易损伤；又克服了全厌氧发酵易产生臭味、腐熟时间长的缺点；加速了对滤泥的除臭、腐熟、杀虫和灭菌，对滤泥腐熟彻底，发酵完全。

采用上述有机物料制作生物有机肥的具体步骤如下：

A、将有机物料使用制球机制成球状，使用传送带传送到杀菌塔塔顶入料口送入杀菌塔杀菌，杀菌塔内底部温度达到100~120摄氏度时完成杀菌得到无菌有机物料；所述杀菌塔为圆柱体中空结构，杀菌塔塔高为9米，其中上部杀菌区高度为7米，底部取料区高度为2米。

B、将步骤A中得到无菌有机物料进行粉碎，得到细度为100~120目的无菌有机物料粉末。

C、将步骤B中得到的无菌有机物料粉末按照无菌有机物料重量份60~75，氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10和生物菌0.1~0.15份进行均匀混合，然后使用造粒机造粒得到生物有机肥成品；所述有机肥成品中的总养分含量高于25%，有机质含量高于35%。

所述步骤C中添加的生物菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、则孢芽孢杆菌中的一种或几种。

同时本发明提供的生物有机肥的制备方法同样适用于利用农作物秸秆、畜禽粪便、废弃有机物等原料来投入成本低、处理周期短、处理工艺简单、处理后产物转化利用率高的生物有机肥。

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)

1.一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述生物有机肥包括重量份的氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10，有机物料60~75，生物菌0.1~0.15份。

2.根据权利要求1所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述生物有机肥还包括重量份为6以上的中微量元素。

3.根据权利要求2所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述氮肥为尿素。

4.根据权利要求2所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述钾肥为硫酸钾或磷酸二氢钾。

5.根据权利要求2所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述磷肥为过磷酸二氢钾、磷酸一铵、磷酸二胺中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述生物菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、则孢芽孢杆菌中的一种或几种。

7.根据权利要求2所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述中微量元素为镁、铁、硼、锌中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述有机物料为采用糖厂滤泥、农作物秸秆、废弃有机物、畜禽粪便的中的一种或几种经过发酵腐熟后得到。

9.一种权利要求1~8任一所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A、将有机物料使用制球机制成球状，使用传送带传送到杀菌塔塔顶入料口送入杀菌塔杀菌，杀菌塔中底部温度达到100~120摄氏度时完成杀菌得到无菌有机物料；

B、将步骤A中得到无菌有机物料进行粉碎，得到细度为100~120目的无菌有机物料粉末；

C、将步骤B中得到的无菌有机物料粉末按照无菌有机物料重量份60~75，氮肥8~12，磷肥6~10，钾肥6~10和生物菌0.1~0.15份进行均匀混合，然后使用造粒机造粒得到生物有机肥成品。

10.根据权利要求9所述的一种转化利用率高的生物有机肥，其特征在于：所述有机物料的制备包括如下步骤：

S1、将糖厂滤泥、农作物秸秆、废弃有机物、畜禽粪便的中的一种或几种与发酵菌均匀混合得到首次混合原料，其中首次混合原料中所含水分为45%~55%；

S2、将步骤S1中得到的首次混合原料敞开式预堆捂发酵得到预发酵产物，其中预堆捂发酵堆放6~8小时，发酵温度达到37~40摄氏度；

S3、将步骤S2中得到的预发酵产物疏松后添加厌氧菌混合均匀得到二次混合原料，然后使用输送带将二次混合原料从发酵塔顶部入口送入发酵塔内发酵得到二次发酵产物，其中二次混合原料在发酵塔中发酵72~96小时，发酵塔底部温度达到65~70摄氏度；

S4、将步骤S3中得到的二次发酵产物疏松后添加好氧菌混合均匀，然后敞开式堆放15~20天，实现二次发酵产物的完全陈化得到有机物料。