CN111592410A - 利用食用菌废菌棒制备的肥料造粒粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及颗粒肥粘结剂技术领域，尤其是一种利用食用菌废菌棒制备的肥料造粒粘结剂及其制备方法，经清水浸泡、研磨食用菌废菌棒，过筛、沉降处理，使得有机质、纤维素、半纤维素、食用菌代谢产物、粗蛋白、菌丝体等进入到沉淀罐中，在上层清液返回步骤中，实现悬浮物以及部分养分富集，同时绝大部分营养成分沉降在沉淀浆中，经接种发酵菌剂，恒温处理5‑10d，促使纤维素、有机质等发生一定程度的降解，同时，避免发酵周期较长，导致完全分解，使得发酵浆液具有粘性，并将其用于颗粒肥造粒，保障了颗粒肥粘结性能，替代了高岭土、黏土等材料，降低了颗粒肥制备成本。
Description
技术领域
本发明涉及颗粒肥粘结剂技术领域，尤其是一种利用食用菌废菌棒制备的肥料造粒粘结剂及其制备方法。
背景技术
食用菌废菌棒是在食用菌栽培过程中所产生的剩余物料，也称废弃物，其主要原料是木屑、棉籽壳、玉米芯以及农作物秸秆等，再少数食用菌品种中还会加入土壤，例如：双孢蘑菇栽培料中通常会加入赤红壤土。在经食用菌栽培后，其废菌棒中将残留粗纤维、蛋白、食用菌代谢产物和部分菌丝体、微量元素等营养成分，是有机肥生产用原料的优良原料之一。
随着食用菌产业的快速发展，食用菌废菌棒的产生量逐年增加，但食用菌废菌棒的利用率较低，这不仅造成了大量资源浪费，而且还会因霉菌、害虫等的生长，增加空气中霉菌、害虫等数量，造成空气污染。相关研究表明：食用菌废菌棒还田，能够提高土壤中有机质、全氮、有效磷钾等含量，能够增加土壤团粒结构，降低容重，改善土壤pH值，增加土壤微生物群落的多样性；且利用废菌棒能够改良矿井水污染的土壤，改良土壤理化性质，改善产品品质。因此，食用菌废菌棒、食用菌菌渣等废弃物在有机肥生产领域得到了广泛的应用。
可是，目前对于食用菌废菌棒、食用菌菌渣再利用制备有机肥时，通常都是将其堆肥发酵处理、或者拌入其他畜禽粪便和营养元素之后，制作成有机肥、有机无机复合肥等产品，以达到替代传统的化肥，促进农业用土壤结构、理化性质的改善，进而达到增产增效的目的。这种利用方式，导致食用菌废菌棒、食用菌菌渣等废弃物难以得到高效、高价值利用，造成食用菌废菌棒、食用菌菌渣等废弃物的再利用附加值低，可应用范围受到局限。
现有技术中有研究者开展了食用菌废菌棒、食用菌菌渣等废弃物资源化综合利用的拓展研究，故而在复混肥生产线基础上，以食用菌废菌棒、食用菌菌渣等废弃物为原料，制备了生产复混肥用的造粒粘结剂，例如：专利号为CN201010183994.7的利用菌渣作为生产复混肥造粒粘结剂的应用及制备方法，公开了利用双孢蘑菇培养料栽培结束后的菌渣废弃物作为复混肥造粒粘结剂方面的用途，选用含65-75％的赤红壤土、20-30％有机稻草及牛粪、4-6％调节剂的菌渣作为原料制备，经堆置发酵、粉碎工艺制备而成，发酵后pH值为7.2-7.5，含水量为15-20％，细度为100-120目，实现替代复混肥造粒过程中用高岭土、石粉等作为粘结剂，而且能够增加肥料有效养分和有机质含量的目的。但是，该文献中仅能够对含有粘结性能的土壤(例如：赤红壤土)等食用菌栽培料废弃物加以利用，而且经过该文献文本介绍内容，其充分利用的是双孢蘑菇栽培料中赤红壤土所具有的粘性和塑性功能，以达到粘结功能，同时利用了双孢菇栽培废弃料中的有机质、营养元素等弥补复混肥肥效目的，故而无法对不含土壤，而以木屑、棉籽壳、玉米芯以及农作物秸秆为原料的食用菌废菌棒、食用菌菌渣等废弃物加以利用，制备成粘结剂，致使其他食用菌品种栽培后废弃物再利用受到局限，降低了再利用附加值。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种利用食用菌废菌棒制备的肥料造粒粘结剂及其制备方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
本发明创造的目的之一在于提供利用食用菌废菌棒制备肥料造粒粘结剂方法，包括以下步骤：
(1)将食用菌废菌棒粉碎，加入清水常温浸泡至少5天，得浸泡物料；
(2)将浸泡物料置于研磨机中研磨，过100目筛，筛面物返回步骤(1)浸泡，筛底物作为浆料留用；
(3)将浆料泵入沉淀罐中沉降，且在沉降过程向其中添加占料浆质量1-3％的尿素和占料浆质量0.1-0.7％的磷酸二氢钾，且将沉淀罐中上层清液和沉淀浆分离，上层清液返回步骤(1)浸泡食用菌废菌棒，向沉淀浆中接种占沉淀浆质量0.01-0.05％的发酵菌剂，恒温28-35℃处理5-10d，浓缩至含水率为20-40％，即得。
经清水浸泡、研磨食用菌废菌棒，过筛、沉降处理，使得有机质、纤维素、半纤维素、食用菌代谢产物、粗蛋白、菌丝体等进入到沉淀罐中，在上层清液返回步骤中，实现悬浮物以及部分养分富集，同时绝大部分营养成分沉降在沉淀浆中，经接种发酵菌剂，恒温处理5-10d，促使纤维素、有机质等发生一定程度的降解，同时，避免发酵周期较长，导致完全分解，使得发酵浆液具有粘性，并将其用于颗粒肥造粒，保障了颗粒肥粘结性能，替代了高岭土、黏土等材料，降低了颗粒肥制备成本。
为了降低上层清液返回造成的能耗，避免水消耗量较大，优选，所述的步骤(1)，粉碎后的食用菌废菌棒与清水质量比为1:3-5。
为了充分利用牛粪中的有益菌群，优选，所述的发酵菌剂是采用牛粪粉碎至100目后，接种0.1％的有机肥发酵菌剂(市场上普遍存在的，例如：贝佳有机肥发酵菌剂)，至牛粪完全腐熟，过100目筛后，取筛底料。更优选，所述的发酵菌剂中，其纤维素降解菌的有效活菌数≥8000万/g。更优选，所述的牛粪为新鲜牛粪或干牛粪，且有机质含量为30-40％。
为了改善粘结性能，提高可塑性，优选，所述的步骤(3)，沉淀浆恒温处理时间为8天。
本发明创造的目的之二是还提供上述的方法制备的肥料造粒粘结剂。
本发明创造的目的之三是提供上述的肥料造粒粘结剂在制备脐橙专用肥应用。具体应用过程是：将硝酸钾与碳酸钾按照质量比为1:1复配之后，得混合钾肥；加入占混合钾肥质量3-5倍的肥料造粒粘结剂，送入造粒机造粒，即得脐橙专用肥。
本发明创造的目的之四是提供一种脐橙专用肥制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述方法制备肥料造粒粘结剂；
(2)将硝酸钾与碳酸钾按照质量比为1:1复配之后，得混合钾肥；
(3)加入占混合钾肥质量3-5倍的肥料造粒粘结剂，送入造粒机造粒，即得脐橙专用肥。
该脐橙专用肥能够提高脐橙糖酸比至约18，且能够提高脐橙产量，降低脐橙种植成本，提高脐橙商品价值。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
在食用菌废菌棒中含有氮磷钾等营养元素，其中氮以有机态形式存在，通过降解能够被树体吸收利用；同时，还含有纤维素、有机质、蛋白质、代谢产物等诸多具有粘性的成分，尤其是在纤维素、有机质、蛋白质、代谢产物等被降解至一定比例的单糖含量成分时，其将会具有的粘性、塑性等性能；故而经过研磨、沉降之后，将上层清液返回处理，实现了营养物质下层到沉淀浆中，再经接种发酵菌剂发酵处理，实现营养物质转化成具有一定粘性的单糖成分，再经浓缩，增强粘性和塑性；使得将其用于颗粒肥造粒中，实现代替高岭土、黏土等材料，不仅具有环保性能，而且降低了颗粒肥制备成本，实现了食用菌废菌棒资源化综合利用，提高了食用菌废菌棒再利用附加值。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
食用菌废菌棒采用的是贵州省铜仁市某菌业有限公司所提供了金针菇、草菇、平菇、茶树花等栽培之后所剩余的废弃混合物，其含有机质约45.3％wt，全氮约1.91％wt，全磷约0.93％wt，全钾约1.97％wt，pH7.24。
实施例1
(1)将食用菌废菌棒粉碎，加入清水常温浸泡5天，得浸泡物料；粉碎后的食用菌废菌棒与清水质量比为1:3。
(2)将浸泡物料置于研磨机中研磨，过100目筛，筛面物返回步骤(1)浸泡，筛底物作为浆料留用；
(3)将浆料泵入沉淀罐中沉降，且在沉降过程向其中添加占料浆质量1％的尿素和占料浆质量0.1％的磷酸二氢钾，且将沉淀罐中上层清液和沉淀浆分离，上层清液返回步骤(1)浸泡食用菌废菌棒，向沉淀浆中接种占沉淀浆质量0.01％的发酵菌剂，恒温28-35℃处理5d，浓缩至含水率为20％，即得粘结剂。
发酵菌剂是采用牛粪粉碎至100目后，接种0.1％的有机肥发酵菌剂，至牛粪完全腐熟，过100目筛后，取筛底料。发酵菌剂中，其纤维素降解菌的有效活菌数≥8000万/g。牛粪为新鲜牛粪，且有机质含量为30-40％之间。
实施例2
(1)将食用菌废菌棒粉碎，加入清水常温浸泡8天，得浸泡物料；粉碎后的食用菌废菌棒与清水质量比为1:5。
(2)将浸泡物料置于研磨机中研磨，过100目筛，筛面物返回步骤(1)浸泡，筛底物作为浆料留用；
(3)将浆料泵入沉淀罐中沉降，且在沉降过程向其中添加占料浆质量3％的尿素和占料浆质量0.7％的磷酸二氢钾，且将沉淀罐中上层清液和沉淀浆分离，上层清液返回步骤(1)浸泡食用菌废菌棒，向沉淀浆中接种占沉淀浆质量0.05％的发酵菌剂，恒温28-35℃处理10d，浓缩至含水率为40％，即得粘结剂。
发酵菌剂是采用牛粪粉碎至100目后，接种0.1％的有机肥发酵菌剂，至牛粪完全腐熟，过100目筛后，取筛底料。发酵菌剂中，其纤维素降解菌的有效活菌数≥8000万/g。牛粪为新鲜牛粪，且有机质含量为30-40％之间。
实施例3
(1)将食用菌废菌棒粉碎，加入清水常温浸泡至少5天，得浸泡物料；粉碎后的食用菌废菌棒与清水质量比为1:4。
(2)将浸泡物料置于研磨机中研磨，过100目筛，筛面物返回步骤(1)浸泡，筛底物作为浆料留用；
(3)将浆料泵入沉淀罐中沉降，且在沉降过程向其中添加占料浆质量2％的尿素和占料浆质量0.5％的磷酸二氢钾，且将沉淀罐中上层清液和沉淀浆分离，上层清液返回步骤(1)浸泡食用菌废菌棒，向沉淀浆中接种占沉淀浆质量0.03％的发酵菌剂，恒温28-35℃处理8d，浓缩至含水率为30％，即得粘结剂。
发酵菌剂是采用牛粪粉碎至100目后，接种0.1％的有机肥发酵菌剂，至牛粪完全腐熟，过100目筛后，取筛底料。发酵菌剂中，其纤维素降解菌的有效活菌数≥8000万/g。牛粪为干牛粪，且有机质含量为30-40％之间。
实施例4
(1)将食用菌废菌棒粉碎，加入清水常温浸泡至少5天，得浸泡物料；粉碎后的食用菌废菌棒与清水质量比为1:3。
(2)将浸泡物料置于研磨机中研磨，过100目筛，筛面物返回步骤(1)浸泡，筛底物作为浆料留用；
(3)将浆料泵入沉淀罐中沉降，且在沉降过程向其中添加占料浆质量1％的尿素和占料浆质量0.6％的磷酸二氢钾，且将沉淀罐中上层清液和沉淀浆分离，上层清液返回步骤(1)浸泡食用菌废菌棒，向沉淀浆中接种占沉淀浆质量0.01％的发酵菌剂，恒温28-35℃处理3d，浓缩至含水率为30％，即得粘结剂。
发酵菌剂是采用牛粪粉碎至100目后，接种0.1％的有机肥发酵菌剂，至牛粪完全腐熟，过100目筛后，取筛底料。发酵菌剂中，其纤维素降解菌的有效活菌数≥8000万/g。牛粪为干牛粪，且有机质含量为30-40％之间。
实施例5
(1)将食用菌废菌棒粉碎，加入清水常温浸泡至少5天，得浸泡物料；粉碎后的食用菌废菌棒与清水质量比为1:4。
(2)将浸泡物料置于研磨机中研磨，过100目筛，筛面物返回步骤(1)浸泡，筛底物作为浆料留用；
(3)将浆料泵入沉淀罐中沉降，且在沉降过程向其中添加占料浆质量3％的尿素和占料浆质量0.7％的磷酸二氢钾，且将沉淀罐中上层清液和沉淀浆分离，上层清液返回步骤(1)浸泡食用菌废菌棒，向沉淀浆中接种占沉淀浆质量0.05％的发酵菌剂，恒温28-35℃处理15d，浓缩至含水率为40％，即得粘结剂。
发酵菌剂是采用牛粪粉碎至100目后，接种0.1％的有机肥发酵菌剂，至牛粪完全腐熟，过100目筛后，取筛底料。发酵菌剂中，其纤维素降解菌的有效活菌数≥8000万/g。牛粪为新鲜牛粪，且有机质含量为30-40％之间。
实施例6-15
在实施例1的基础上，其他均同实施例1，其尿素添加量、磷酸二氢钾添加量以及恒温处理沉淀浆时间如下表1所示。
表1
试验1：该试验在2014年6月-2015年5月，在贵州省铜仁市某肥业有限公司开展。
采用将硝酸钾与碳酸钾按照质量比为1:1复配之后，得混合钾肥；加入实施例1-15制备的肥料造粒粘结剂，且肥料造粒粘结剂占混合钾肥质量3倍，送入对辊挤压造粒机造粒，过筛，在105℃下烘干，即得颗粒肥。采用颗粒强度测定仪(KQ-3)测定颗粒肥的颗粒强度，其结果见表2所示：
表2
由表2的数据显示可见，对于沉淀浆在接种发酵菌剂前，添加尿素、磷酸二氢钾的量以及恒温处理时间，将会对粘结剂的粘结性能造成影响，采用合理的配比加入尿素、磷酸二氢钾以及恒温处理时间，将会使得用于粘结成颗粒肥之后，能够提高颗粒肥的颗粒强度。
试验2：该试验在2016年2月-2017年1月在重庆酉阳县李溪镇某脐橙种植基地开展。
选择的脐橙果树为4年生以上的果树，其平均每株产量能够达到23kg。
试验组设计：
制备脐橙专用肥：
将硝酸钾与碳酸钾按照质量比为1:1复配之后，得混合钾肥，并取上述实施例1、实施例2、实施例3、实施例5、实施例6、实施例10、实施例15制备的粘结剂作为混合钾肥制备成颗粒肥的粘结剂，并按照如下表3所示配合比(混合钾肥：粘结剂的质量比)混合，再按照试验1的造粒、烘干方式制备成颗粒肥。
将颗粒肥在2016年2-3月期间，将所得的颗粒肥均匀撒在脐橙树冠边缘处，并采用人工翻土，使得颗粒肥与泥土混合均匀，且翻土深度为5cm左右，之后按照其他常规管理脐橙树，不再补充添加其他肥料。每株施肥8kg。
每组选择脐橙3株，组与组之间的脐橙树间距50m。
对照组设计：
对照组1：采用硝酸钾与碳酸钾按照质量比为1:1复配之后，得混合钾肥，直接采用混合钾肥对脐橙树施肥，其他均同试验组设计。
对照组2：不施肥。
在2016年12月，对上述脐橙种植所得脐橙进行糖酸比检测及对相对不施肥组的增产率进行统计，其结果如下表3所示：
表3
由表3数据显示结果可见，采用食用菌废菌棒为原料制备的粘结剂用于将硝酸钾、碳酸钾混合而成混合钾肥制备成颗粒肥，不仅能够实现对其起到粘结作用，而且还能够充分弥补有机质等成分，保障脐橙生长的营养需求，提高脐橙的产量，改善脐橙的品质，提高脐橙的商品价值。
本发明创造其他未详尽部分，参照现有技术以及本领域技术人员所熟知的公知常识加以实现即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用食用菌废菌棒制备肥料造粒粘结剂方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将食用菌废菌棒粉碎，加入清水常温浸泡至少5天，得浸泡物料；
(2)将浸泡物料置于研磨机中研磨，过100目筛，筛面物返回步骤(1)浸泡，筛底物作为浆料留用；
(3)将浆料泵入沉淀罐中沉降，且在沉降过程向其中添加占料浆质量1-3％的尿素和占料浆质量0.1-0.7％的磷酸二氢钾，且将沉淀罐中上层清液和沉淀浆分离，上层清液返回步骤(1)浸泡食用菌废菌棒，向沉淀浆中接种占沉淀浆质量0.01-0.05％的发酵菌剂，恒温28-35℃处理5-10d，浓缩至含水率为20-40％，即得。
2.如权利要求1所述的利用食用菌废菌棒制备肥料造粒粘结剂方法，其特征在于，所述的步骤(1)，粉碎后的食用菌废菌棒与清水质量比为1:3-5。
3.如权利要求1所述的利用食用菌废菌棒制备肥料造粒粘结剂方法，其特征在于，所述的发酵菌剂是采用牛粪粉碎至100目后，接种有机肥发酵菌剂，至牛粪完全腐熟，过100目筛后，取筛底料。
4.如权利要求1或3所述的利用食用菌废菌棒制备肥料造粒粘结剂方法，其特征在于，所述的发酵菌剂中，其纤维素降解菌的有效活菌数≥8000万/g。
5.如权利要求3所述的利用食用菌废菌棒制备肥料造粒粘结剂方法，其特征在于，所述的牛粪为新鲜牛粪或干牛粪，且有机质含量为30-40％。
6.如权利要求1所述的利用食用菌废菌棒制备肥料造粒粘结剂方法，其特征在于，所述的步骤(3)，沉淀浆恒温处理时间为8天。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法制备的肥料造粒粘结剂。
8.如权利要求7所述的肥料造粒粘结剂在制备脐橙专用肥应用。
9.如权利要求8所述应用，其特征在于，将硝酸钾与碳酸钾按照质量比为1:1复配之后，得混合钾肥；加入占混合钾肥质量3-5倍的肥料造粒粘结剂，送入造粒机造粒，即得脐橙专用肥。
10.一种脐橙专用肥制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照权利要求1-6任一项所述方法制备肥料造粒粘结剂；
(2)将硝酸钾与碳酸钾按照质量比为1:1复配之后，得混合钾肥；
(3)加入占混合钾肥质量3-5倍的肥料造粒粘结剂，送入造粒机造粒，即得脐橙专用肥。
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|---|---|---|---|---|
| CN112919959A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-06-08 | 武汉市园林建筑工程公司 | 一种储肥陶粒的制备方法、产品、设备及应用 |
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