CN111056877B - 一种生物液体肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物液体肥料及其制备方法，属于生物肥料技术领域。该肥料包括如下质量份数的组分：酵母废液处理液40‑60份、尿素30‑45份、淀粉废液处理液20‑28份、酒尾8‑15份、表面活性剂1‑3份和悬浮剂1‑3份。通过酵母废液处理液的制备→淀粉废液处理液的制备→各原料成分混合均匀即得成品。与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：各原料成分协同增效，可以有效改善农作物品质、增加产量；有效的利用了酵母废液及淀粉废液，避免环境污染；将酵母废液经过酶解、活性炭处理，增加了其流动性，便于后期的加工利用；对淀粉废液进行发酵处理，产生有机酸等有益物质；原料中加入酒尾，可以延长生物肥料保质期。
Description
技术领域
本发明涉及生物肥料技术领域，更具体的说是涉及一种生物液体肥料及其制备方法。
背景技术
液体肥料是含有一种或多种农作物需要的营养物质的液体产品，液体肥料可根据实际需求来精确设计施用配方，选择施肥方式，从而节约用肥成本，提高肥料利用率，广泛用于经济作物种植。
在我国加工行业中会产生大量的有机废弃物，其中就包括淀粉废水和酵母废液，对环境污染严重。
酵母生产过程中排放的废水是污染严重、处理难度较大的工业废水之一。其高浓度废水主要来源于酵母发酵过程离心分离及过滤装置排放的废水，主要成份为酵母蛋白质、纤维素、胶体物质，以及未被充分利用废糖蜜中的营养成分，如残糖等，其中很多是难以降解的；同时酵母废水中还含有发酵过程中的微生物代谢产物、无机盐类、硫酸根，其浓度均较高，导致了废水降解性较差。若直接排放会对水体造成污染。
淀粉废水是淀粉加工过程中产生的大量高浓度酸性有机废水。传统的淀粉废水处理工艺有气浮法、絮凝沉淀法、生物法等，具有处理量大、技术成熟等优势，但设备投资费用和运行费用都较高。
现有技术中有将酵母废液用于生产液体肥料，但是存在有效成分单一、肥效不理想，粘稠不易加工、且生产的液体肥料易染杂菌、保质期短等诸多问题。
因此，提供一种易于工业化生产、肥效好的酵母废液生物肥料是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种生物液体肥料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种生物液体肥料，包括如下质量份数的组分：酵母废液处理液40-60份、尿素30-45份、淀粉废液处理液20-28份、酒尾8-15份、表面活性剂1-3份和悬浮剂1-3份。
酵母废液中含有丰富的纤维素，胶体物质以及焦糖等各种复杂的有机物，同时含有丰富的氮、磷、钾、钙、铁等无机微量元素以及腐植酸、黄腐酸等有机物质，具有很好的肥效。
酒尾中的乳酸、酯酸要比酒头、蒸馏酒的含量高出好几倍，且酒尾中含有亚油酸乙酯、油酸乙酯、乙酯等高级脂肪酸酯和较多的杂醇油。在液体肥料中加入酒为可以延长其保质期。
淀粉废水中含有大量残余淀粉、蛋白、糖类、脂肪、纤维素、灰分等有机物质。
优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
十二烷基苯磺酸钠作为一种阴离子表面活性剂，具有良好的表面活性，亲水性较强，有效降低油-水界面的张力，达到乳化作用。
优选的，所述悬浮剂为黄原胶或羧甲基纤维素钠。
黄原胶和羧甲基纤维素钠可以显著增加体系粘度和形成弱凝胶结构，提高液体的稳定性。
一种生物液体肥料的制备方法，包括如下步骤：
(1)酵母废液处理液的制备：将酵母废液经过复合酶酶解、活性炭吸附后制得酵母废液处理液；
(2)淀粉废液处理液的制备：将淀粉废液经过灭菌、接种、发酵培养得到淀粉废液处理液；
(3)各原料成分混合均匀即得成品。
酵母废液中含有丰富的纤维素，胶体物质以及焦糖等各种复杂的有机物，质地比较粘稠，不利于后期加工，通过对其进行酶解处理，可以有效降低其粘度，增加其流动性。之后对其进行活性炭吸附处理，可以出去其中的有害气体等成分。
淀粉废水中含有大量残余淀粉、蛋白、糖类、脂肪、纤维素、灰分等有机物质，是优良的发酵培养基。
优选的，所述步骤(1)的具体操作为：
(11)向酵母废液中加入复合酶进行酶解，所述复合酶与酵母废液的质量比为1:200-380，酶解温度30-40℃，酶解时间40-90min，得到酵母废液酶解液；
(12)向酵母废液酶解液中加入活性炭进行吸附处理，所述活性炭与所述酵母废液酶解液的质量比1:80-120，处理时间30-50min，得到酵母废液处理液。
优选的，所述步骤(1)中的复合酶为果胶酶和纤维素酶，二者质量比为3-5:1。
优选的，所述步骤(2)的具体操作为：
(21)以淀粉废液为基料，添加牛肉膏50g/L、硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L，121℃灭菌20min后制得发酵培养基；
(22)接种发酵，接种量为发酵培养基的0.3-0.5％，30-40℃条件下培养12-18h，得淀粉废液处理液。
优选的，所述步骤(22)中接种乳酸菌、光合细菌和硝化细菌，三者质量比例为1:1:1。
以上述三种微生物发酵，可以产生甲酸、乙酸、丙酸、乳酸等有机酸，对生物生长起到促进作用。
光合细菌能利用土壤接受的太阳热能或以紫外线为能源，将土壤中的硫化氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并以植物根部的分泌物、有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等，是肥沃土壤和促进动植物生长的主力部队。光合菌的代谢物质或者被植物直接吸收，或者成为其它微生物繁殖的养分，光合细菌如果能够增殖，其它的有益微生物也会增殖。从而有效改良土壤环境。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：
(1)各原料成分协同增效，可以有效改善农作物品质、增加产量；
(2)有效的利用了酵母废液及淀粉废液，避免环境污染；
(3)将酵母废液经过酶解、活性炭处理，增加了其流动性，便于后期的加工利用；
(4)对淀粉废液进行发酵处理，产生有机酸等有益物质，微生物和微生物的代谢产物同时发挥作用；
(5)原料中加入酒尾，可以延长生物肥料保质期。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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1
(1)酵母废液处理液的制备
(11)向酵母废液中加入复合酶进行酶解，所述复合酶与酵母废液的质量比为1:200，酶解温度30℃，酶解时间40min，得到酵母废液酶解液；
(12)向酵母废液酶解液中加入活性炭进行吸附处理，所述活性炭与所述酵母废液酶解液的质量比1:80，处理时间30min，得到酵母废液处理液。
(2)淀粉废液处理液的制备
(21)以淀粉废液为基料，添加牛肉膏50g/L、硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L，121℃灭菌20min后制得发酵培养基；
(22)接种发酵，接种量为发酵培养基的0.3％，30℃条件下培养12h，得淀粉废液处理液。
(3)将酵母废液处理液40kg、尿素30kg、淀粉废液处理液20kg、酒尾8kg、十二烷基苯磺酸钠1kg和黄原胶1kg。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(11)中的复合酶为果胶酶和纤维素酶，二者质量比为3:1。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(22)中接种乳酸菌、光合细菌和硝化细菌，三者质量比例为1:1:1。
实施例2
(1)酵母废液处理液的制备
(11)向酵母废液中加入复合酶进行酶解，所述复合酶与酵母废液的质量比为1:380，酶解温度40℃，酶解时间90min，得到酵母废液酶解液；
(12)向酵母废液酶解液中加入活性炭进行吸附处理，所述活性炭与所述酵母废液酶解液的质量比1:120，处理时间50min，得到酵母废液处理液。
(2)淀粉废液处理液的制备
(21)以淀粉废液为基料，添加牛肉膏50g/L、硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L，121℃灭菌20min后制得发酵培养基；
(22)接种发酵，接种量为发酵培养基的0.5％，40℃条件下培养18h，得淀粉废液处理液。
(3)将酵母废液处理液60kg、尿素45kg、淀粉废液处理液28kg、酒尾15kg、十二烷基苯磺酸钠3kg和羧甲基纤维素钠3kg。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(11)中的复合酶为果胶酶和纤维素酶，二者质量比为5:1。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(22)中接种乳酸菌、光合细菌和硝化细菌，三者质量比例为1:1:1。
实施例3
(1)酵母废液处理液的制备
(11)向酵母废液中加入复合酶进行酶解，所述复合酶与酵母废液的质量比为1:240，酶解温度37℃，酶解时间65min，得到酵母废液酶解液；
(12)向酵母废液酶解液中加入活性炭进行吸附处理，所述活性炭与所述酵母废液酶解液的质量比1:95，处理时间35min，得到酵母废液处理液。
(2)淀粉废液处理液的制备
(21)以淀粉废液为基料，添加牛肉膏50g/L、硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L，121℃灭菌20min后制得发酵培养基；
(22)接种发酵，接种量为发酵培养基的0.4％，37℃条件下培养16h，得淀粉废液处理液。
(3)将酵母废液处理液50kg、尿素35kg、淀粉废液处理液22kg、酒尾13kg、十二烷基苯磺酸钠2kg和羧甲基纤维素钠2kg。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(11)中的复合酶为果胶酶和纤维素酶，二者质量比为4:1。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(22)中接种乳酸菌、光合细菌和硝化细菌，三者质量比例为1:1:1。
对比例1不加淀粉废液处理液
(1)酵母废液处理液的制备
(11)向酵母废液中加入复合酶进行酶解，所述复合酶与酵母废液的质量比为1:240，酶解温度37℃，酶解时间65min，得到酵母废液酶解液；
(12)向酵母废液酶解液中加入活性炭进行吸附处理，所述活性炭与所述酵母废液酶解液的质量比1:95，处理时间35min，得到酵母废液处理液。
(2)将酵母废液处理液72kg、尿素35kg、酒尾13kg、十二烷基苯磺酸钠2kg和羧甲基纤维素钠2kg。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(11)中的复合酶为果胶酶和纤维素酶，二者质量比为4:1。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(22)中接种乳酸菌、光合细菌和硝化细菌，三者质量比例为1:1:1。
对比例2不加酵母废液处理液
(1)淀粉废液处理液的制备
(11)以淀粉废液为基料，添加牛肉膏50g/L、硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L，121℃灭菌20min后制得发酵培养基；
(12)接种发酵，接种量为发酵培养基的0.4％，37℃条件下培养16h，得淀粉废液处理液。
(2)将尿素35kg、淀粉废液处理液72kg、酒尾13kg、十二烷基苯磺酸钠2kg和羧甲基纤维素钠2kg。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(11)中的复合酶为果胶酶和纤维素酶，二者质量比为4:1。
为了进一步优化上述技术方案，所述步骤(22)中接种乳酸菌、光合细菌和硝化细菌，三者质量比例为1:1:1。
实验1对樱桃西红柿的肥效实验
(1)实验方案：每个组处理樱桃西红柿10垄，组1施用实施例3制备的生物液体肥料，组2施用对比例1制备的生物液体肥料，组3施用对比例2制备的生物液体肥料，施用量为180kg/亩。
(2)观察指标：产量、单果重、总糖含量、VC含量。
(3)测定方法：
总糖含量测定：硫酸苯酚法；
VC含量测定：碘量法。
(4)测定结果
测定结果见表1。
表1对樱桃西红柿的肥效实验结果
实验2对辣椒的肥效实验
(1)实验方案：辣椒种植密度2600株/亩，组1施用实施例3制备的生物液体肥料，组2施用对比例1制备的生物液体肥料，组3施用对比例2制备的生物液体肥料，施用量为200kg/亩。
(2)观察指标：产量、VC含量。
(3)测定方法：VC含量测定：碘量法。
(4)测定结果：
测定结果见表2。
表2对辣椒的肥效实验结果
| 产量(kg/亩) | VC含量(mg/100g) | |
| 组1 | 1802.7 | 152.3 |
| 组2 | 1756.3 | 141.8 |
| 组3 | 1823.4 | 146.7 |
实施例3对苹果的肥效影响
(1)实验方案：组1施用实施例3制备的生物液体肥料，组2施用对比例1制备的生物液体肥料，组3施用对比例2制备的生物液体肥料，施用量为220kg/亩。
(2)观察指标：单果重、总糖含量、VC含量。
(3)测定方法：
总糖含量测定：硫酸苯酚法；
VC含量测定：碘量法。
(4)测定结果
测定结果见表3。
表3对苹果的肥效实验结果
| 单果重(g) | 总糖含量(％) | VC含量(mg/100g) | |
| 组1 | 316.8 | 11.35 | 10.68 |
| 组2 | 307.5 | 11.06 | 10.02 |
| 组3 | 302.5 | 10.87 | 9.86 |
以上实验结果说明，本说明书技术方案制备的液体肥料可以有效增加农作物产量并且改善农作物品质，各成分之间具有协同增效的作用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种生物液体肥料在樱桃西红柿和苹果种植中的应用，其特征在于，所述生物液体肥料包括如下质量份数的组分：酵母废液处理液40-60份、尿素30-45份、淀粉废液处理液20-28份、酒尾8-15份、表面活性剂1-3份和悬浮剂1-3份；
其中酵母废液处理液的制备方法为(11)向酵母废液中加入复合酶进行酶解，所述复合酶与酵母废液的质量比为1:200-380，酶解温度30-40℃，酶解时间40-90min，得到酵母废液酶解液；(12)向酵母废液酶解液中加入活性炭进行吸附处理，所述活性炭与所述酵母废液酶解液的质量比1:80-120，处理时间30-50min，得到酵母废液处理液；且所述复合酶为果胶酶和纤维素酶，二者质量比为3-5:1；
淀粉废液处理液的制备方法为(21)以淀粉废液为基料，添加牛肉膏50g/L、硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L，121℃灭菌20min后制得发酵培养基；(22)接种乳酸菌、光合细菌和硝化细菌发酵，且乳酸菌、光合细菌和硝化细菌质量比例为1:1:1，接种量为发酵培养基的0.3-0 .5％，30-40℃条件下培养12-18h，得淀粉废液处理液。
2.如权利要求1所述的一种生物液体肥料在樱桃西红柿和苹果种植中的应用，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
3.如权利要求1所述的一种生物液体肥料在樱桃西红柿和苹果种植中的应用，其特征在于，所述悬浮剂为黄原胶或羧甲基纤维素钠。
4.如权利要求1-3任一所述的一种生物液体肥料在樱桃西红柿和苹果种植的应用中生物液体肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)酵母废液处理液的制备：将酵母废液经过复合酶酶解、活性炭吸附后制得酵母废液处理液；
(2)淀粉废液处理液的制备：将淀粉废液经过灭菌、接种、发酵培养得到淀粉废液处理液；
(3)各原料成分混合均匀即得成品。
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