CN113200780A - 一种无禽畜粪污的有机肥及其生产工艺 - Google Patents

一种无禽畜粪污的有机肥及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无禽畜粪污的有机肥，包括食用菌菇废包料粉、鱼粉、豆粕、活性碳、硅粉、烟梗粉、腐殖土和氨基酸有机质水溶肥。本发明实现了农业废弃物资源化利用，节能环保，且有机肥品质高，无有害病菌、残效抗生素和重金属残留。本发明还提供了一种无禽畜粪污的有机肥的生产工艺，该工艺缩短了发酵周期、提高了产肥效率、提升了有机肥品质。

Description

一种无禽畜粪污的有机肥及其生产工艺
技术领域
本发明涉及有机肥领域，尤其涉及一种无禽畜粪污的有机肥及其生产工艺。
背景技术
有机肥富含大量有益物质，包括:多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。现有的有机肥通常有两种来源，一是畜禽粪发酵处理成的有机肥，由于畜禽粪存在大量大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、蛔虫卵、线虫等有害病原菌，臭味污染严重，残效抗生素(如：土霉素、四环素、金霉素、强力霉素等)和重金属残留等原料“四害”问题，且普遍水分含量高，易滋生有害细菌，发酵慢，采用畜禽粪发酵处理成的有机肥施加到土壤中后容易造成二次污染；二是采用化学原料调配成的无禽畜粪污的有机肥，由于缺少对农业废弃物的利用，成本相对较高。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实现了农业废弃物资源化利用，不存在二次污染，且成本相对较低的无禽畜粪污的有机肥。
本发明还提供了该无禽畜粪污的有机肥的生产工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无禽畜粪污的有机肥，包括食用菌菇废包料粉、鱼粉、豆粕、活性碳、硅粉、烟梗粉、腐殖土和氨基酸有机质水溶肥，所述无禽畜粪污的有机肥中各组分的重量份如下：
Figure BDA0003046603140000021
所述食用菌菇废包料粉的粒度为50目至200目，所述活性碳的粒度为60目至100目；所述硅粉的粒度为60目至200目，所述腐殖土的粒度为30目至200目。
一种无禽畜粪污的有机肥，其特征在于：所述食用菌菇废包料粉的重量份为60，所述鱼粉的重量份为5，所述豆粕的重量份为8、所述活性碳的重量份为3、所述硅粉的重量份为5、所述烟梗粉的重量份为10、所述腐殖土的重量份为9，所述氨基酸有机质水溶肥的重量份为2。
一种无禽畜粪污的有机肥的生产工艺，包括以下步骤：
S1：将重量份为60-80的食用菌菇废包料粉、重量份为5-10的鱼粉、重量份为5-10的豆粕、重量份为1-5的活性碳、重量份为1-5的硅粉、重量份为5-10的烟梗粉、重量份为6-15的腐殖土与重量份为0.1-0.2的BFA发酵菌剂均匀混合形成混合物料；混合物料中的碳氮比控制在25:1至30:1；形成混合物料后再将混合物料堆放，使得温度混合物料的温度上升至33℃-35℃，从而进入第一阶段发酵，第一阶段发酵的混合物料温度为33℃-38℃，发酵时间为3h-5h，混合物料经过第一阶段发酵后形成第一阶段发酵物料；
S2：等待第一阶段发酵物料的温度上升，当第一阶段发酵物料的温度升温至43℃-48℃时；具有BFA发酵菌剂的第一阶段发酵物料以静态堆置的方式作第二阶段中温发酵初始作业，第二阶段中温发酵初始作业的时间为5h-7h，第二阶段中温发酵初始作业的温度控制在43℃-50℃；第二阶段中温发酵初始作业后，形成中温初段发酵物料，等待中温初段发酵物料的温度上升，当中温初段发酵物料的温度上升至52℃-58℃后，开始第二阶段中温发酵的后段作业；第二阶段中温发酵后段作业时的温度控制在50℃-58℃，第二阶段中温发酵后段作业的时间为60h-70h；第二阶段中温发酵后段作业过程中采用翻堆设备对混合物料进行2-3次的均匀翻堆搅拌，中温初段发酵物料经过第二阶段中温发酵后段作业后形成中温后段发酵物料；
S3：等待中温后段发酵物料升温，当中温后段发酵物料的温度达到52℃-58℃时，再进行第三阶段的高温发酵，第三阶段的高温发酵过程中采用翻堆设备对混合物料进行均匀翻堆搅拌2-3次，第三阶段的高温发酵的温度维持在55℃-70℃之间，pH值维持在5.5-8.5之间，湿度维持在50％-60％之间，第三阶段的高温发酵的时间为6-8天，中温后段发酵物料经过第三阶段的高温发酵后形成高温发酵物料；
S4：控制高温发酵物料的温度，当高温发酵物料的温度降低至50℃-53℃时，高温发酵物料再进入后段发酵期，后段发酵期的温度控制在47℃-53℃，后段发酵期的湿度控制在36％-50％，后段发酵期的时间为20天至25天，混合物料每7天翻堆2次，高温发酵物料经过后段发酵期后完全熟化形成熟化发酵物料；
S5：将熟化发酵物料的含水率控制在28％以下，温度控制在28℃-32℃后，形成熟化物料；
S6：使用破碎机将熟化物料的破碎，再使用过筛分选，而后将通过过筛的熟化物料进行翻推并搅拌均匀，形成过筛熟化物料；
S7：将重量份小于或等于2的氨基酸有机质水溶肥雾化并均匀的喷淋在过筛熟化物料上，喷淋的同时对过筛熟化物料进行搅拌和翻堆，使得雾化后的氨基酸有机质水溶肥均匀的吸附在过筛熟化物料上，形成有机肥粗料；
S8：使用挤压造粒机将形成有机肥粗料制成柱状颗粒；将挤出颗粒的温度降至30℃以下进行硬化处理，形成有机肥颗粒。
所述食用菌菇废包料粉的重量份为60，所述鱼粉的重量份为5，所述豆粕的重量份为8、所述活性碳的重量份为3、所述硅粉的重量份为5、所述烟梗粉的重量份为10、所述腐殖土的重量份为9，所述氨基酸有机质水溶肥的重量份为2。
采用本发明的技术方案后，由于有机肥中各组分均没有禽畜粪，各组分无原料的“四害”问题(即：大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、蛔虫卵、线虫等有害病原菌，臭味污染严重，残效抗生素和重金属残留等问题)，各组分的含水率容易控制，因此由此生产的有机肥无二次污染问题；又由于食用菌菇废包料粉、鱼粉、豆粕和烟梗粉作为原料，实现了农业废弃物资源化利用，因此有机肥节能环保，生产成本相对较低；在有机肥原料中增加硅粉，具有防病、防虫和减毒的作用，提高抗逆境抗病虫菌害能力另外食用菌菇废包料粉、硅粉和活性炭保湿能力强，小分子氨基酸、天然营养元素和有效成分附着在食用菌菇废包料粉、硅粉和活性炭上能缓慢释放，持续保有元素活性，从而有效保湿保肥，增长地力作用。
无禽畜粪污的有机肥采用本发明的生产工艺后，BFA发酵菌缩短了发酵周期，提高了产肥效率；硅粉和活性碳便于BFA发酵菌的繁殖，本技术方案的有机肥在BFA发酵菌的发酵下，有机肥的高温发酵时间可长达6-8天，因此灭菌效果好；又由于本技术方案的有机肥发酵过程中调节了有机肥的酸碱度、湿度和温度，并采用腐殖土作为原料，因此有机肥施加到土壤中后能够改良土壤，调节平衡土壤的酸碱值，提供蚯蚓益虫的生物环境，促进土壤中益生菌和微生物繁衍；在施用本技术方案的有机肥后，活性炭、硅粉和BFA发酵菌能够降解土壤中残留的有害物质，达到净化的功用；由于食用菌菇废包料粉，鱼粉、豆粕、硅粉、活性炭和烟梗粉在腐殖土中的有益菌以及BFA发酵菌发酵下会形成稳定的小分子状态的天然营养元素和有效成分，且氨基酸有机质水溶肥中的氨基酸为小分子氨基酸，因此本技术方案的有机肥便于植物的毫根和叶面的吸收与代谢交换，使植株成长健壮，提升植物的理化作用，此处理化作用指藉由肥料的各种成分，产生物理运动和化学分解分子作用，提高了植物的吸收率，新陈代谢和光合作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种无禽畜粪污的有机肥，包括食用菌菇废包料粉、鱼粉、豆粕、活性碳、硅粉、烟梗粉、腐殖土和氨基酸有机质水溶肥，所述无禽畜粪污的有机肥中各组分的重量份如下：
Figure BDA0003046603140000051
本实施例中，所述食用菌菇废包料粉的粒度为50目至200目，最优为80目；所述活性碳的粒度为60目至100目；所述硅粉的粒度为60目至200目，最优为80目；所述腐殖土的粒度为30目至200目。这样的设置使得施用本技术方案的有机肥后的土壤通透性好，保湿保肥能力强，且便于氨基酸有机质水溶肥的附着，有机肥中的有效成分缓慢释放；另外，此处硅粉优选多孔隙硅粉(矿粉经煅烧形成膨胀孔隙)，便于发酵菌繁殖。
本实施例中，所述食用菌菇废包料粉的重量份为60，所述鱼粉的重量份为5，所述豆粕的重量份为8、所述活性碳的重量份为3、所述硅粉的重量份为5、所述烟梗粉的重量份为10、所述腐殖土的重量份为9，所述氨基酸有机质水溶肥的重量份为2。
采用本发明的技术方案后，由于有机肥中各组分均没有禽畜粪，各组分无原料的“四害”问题(即：大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、蛔虫卵、线虫等有害病原菌，臭味污染严重，残效抗生素和重金属残留等问题)，各组分的含水率容易控制，因此由此生产的有机肥无二次污染问题；施加本技术方案的有机肥后，由于鱼粉.豆粕.废菇包.烟梗粉含有大量的氮磷钾元素，因此有效的促进了植物的光合作用；在有机肥原料中增加硅粉，具有防病、防虫和减毒的作用，提高抗逆境抗病虫菌害能力；另外食用菌菇废包料粉、硅粉和活性炭保湿能力强，小分子氨基酸、天然营养元素和有效成分附着在食用菌菇废包料粉、硅粉和活性炭上能缓慢释放，持续保有元素活性，从而有效保湿保肥，增长地力作用。
实施例2
一种无禽畜粪污的有机肥的生产工艺，包括以下步骤：
S1：将重量份为60-80的食用菌菇废包料粉、重量份为5-10的鱼粉、重量份为5-10的豆粕、重量份为1-5的活性碳、重量份为1-5的硅粉、重量份为5-10的烟梗粉、重量份为6-15的腐殖土与重量份为0.1-0.2的BFA发酵菌剂均匀混合形成混合物料；混合物料中的碳氮比控制在25:1至30:1，便于混合物料在发酵菌作用下进行发酵反应；硅粉优选为多孔隙硅粉，便于发酵菌繁殖；形成混合物料后再将混合物料堆放，混合物料中所含的水分和氨基酸与BFA发酵剂结合，从而在多孔隙硅粉、活性炭里繁殖产生大量发酵菌，使得混合物料的温度开始上升，当混合物料的温度上升至33℃-35℃后(优选为33℃)，进入第一阶段发酵，第一阶段发酵的混合物料温度为33℃-38℃，发酵时间为3h-5h，混合物料作有氧微酶转化发酵反应，混合物料经过第一阶段发酵后形成第一阶段发酵物料；
S2：等待第一阶段发酵物料的温度上升，当第一阶段发酵物料的温度升温至43℃-48℃后(优选为45℃)；具有BFA发酵菌剂的第一阶段发酵物料以静态堆置的方式作第二阶段中温发酵初始作业，第二阶段中温发酵初始作业的时间为5h-7h(优选为6h)；第二阶段中温发酵初始作业的温度控制在43℃-50℃(优选为45℃-48℃，最优为45℃)；第二阶段中温发酵初始作业后，形成中温初段发酵物料，等待中温初段发酵物料的温度上升，当中温初段发酵物料的温度上升至52℃-58℃后(优选为54℃-56℃，最优为55℃)，开始第二阶段中温发酵的后段作业；第二阶段中温发酵后段作业时的温度控制在50℃-58℃(优选为54℃-56℃，最优为55℃)，第二阶段中温发酵后段作业的时间为60h-70h(优选为66h)；第二阶段中温发酵后段作业过程中采用翻堆设备对混合物料进行2-3次(优选为2次)的均匀翻堆搅拌，使得中温初段发酵物料与空气的接触时间和接触面积增加，中温初段发酵物料内含氧量增加，水分蒸发速度加快，散热速度加快；中温初段发酵物料经过第二阶段中温发酵后段作业后形成中温后段发酵物料；
S3：等待中温后段发酵物料升温，当中温后段发酵物料的温度达到52℃-58℃后(优选为55℃)，再进行第三阶段的高温发酵；第三阶段的高温发酵过程中采用翻堆设备对中温后段发酵物料进行均匀翻堆搅拌2-3次(优选为2次)，使得中温后段发酵物料与空气的接触时间和面积增加，中温后段发酵物料的含氧量增加，散热速度加快，水分蒸发速度加快，并增加中温后段发酵物料中的臭味逸散；第三阶段的高温发酵的温度维持在55℃-70℃之间，pH值维持在5.5-8.5之间，湿度维持在50％-60％之间，第三阶段的高温发酵的时间为6-8天(优选为7天)；第三阶段的高温发酵使得具有BFA发酵菌剂的中温后段发酵物料作快速理化发酵反应，加速了熟化；中温后段发酵物料经过第三阶段的高温发酵后形成高温发酵物料；
S4：控制高温发酵物料的温度，当高温发酵物料的温度降低至50℃-53℃时(优选为50℃)，高温发酵物料再进入后段发酵期，后段发酵期的温度控制在47℃-53℃(优选为50℃)，后段发酵期的湿度控制在36％-50％(优选为40％)，后段发酵期的时间为20天至25天(优选为23天)，混合物料每7天翻堆2次；后段发酵期的发酵使得大分子营养成分，如食用菌菇废包料粉中的大分子营养成分充分发酵分解，高温发酵物料充分熟化；高温发酵物料经过后段发酵期后充分熟化形成熟化发酵物料；
S5：将熟化发酵物料的含水率控制在28％以下，温度控制在28℃-32℃后(优选为30℃)此处可通过烘干设备，如烘干机或抽热风机对熟化发酵物料的水分和温度进行控制；熟化发酵物料符合标准后形成熟化物料；
S6：使用破碎机将熟化物料的破碎，使得起团部分充分破碎，再使用过筛分选，而后将通过过筛的熟化物料进行翻推并搅拌均匀，形成过筛熟化物料；
S7：将重量份小于或等于2(优选重量份为2)的氨基酸有机质水溶肥雾化并均匀的喷淋在过筛熟化物料上，喷淋的同时对过筛熟化物料进行搅拌和翻堆，使得雾化后的氨基酸有机质水溶肥均匀的吸附在过筛熟化物料上，形成含水率低于30％的有机肥粗料，符合国家制定的有机肥标准；
S8：使用挤压造粒机将有机肥粗料制成柱状颗粒；将挤出颗粒的温度降至30℃以下并进行硬化处理，形成有机肥颗粒。
本实施例中，所述食用菌菇废包料粉的重量份为60，所述鱼粉的重量份为5，所述豆粕的重量份为8、所述活性碳的重量份为3、所述硅粉的重量份为5、所述烟梗粉的重量份为10、所述腐殖土的重量份为9，所述氨基酸有机质水溶肥的重量份为2。
需要说明的是本技术方案中，h代表小时，本技术方案中的温度指的是内部温度，湿度指的是内部湿度；翻堆设备为公知设备，如翻堆机、叉车等；腐殖土选用有机肥使用地的腐殖土，便于增强有机肥的适应性，BFA发酵菌剂为公知常用发酵菌试剂，鱼粉为本领域公知常用的原料。本技术方案中的有机肥中各组份的碳氮比具体数值通过化验取得，调节碳含量可通过加入红糖，糖蜜，淀粉等能为微生物提供能量的碳水化合物，调节氮可以加入氨基酸等微生物生长所需的含氮的物质。本技术方案中的有机肥中各组份的pH值均偏中性，pH在6-8之间，亦可依农作物需求，定制生产弱酸型有机肥。本技术方案中控制温度、控制湿度和控制pH的方式均为公知常见，控制温度、控制湿度和控制pH的方式具有多样，以下仅为举例说明：
温度控制方式：本技术方案的有机肥生产过程中，若温度过低则静置等待，此时物料在发酵作用下将升温，温度过高时可采用设备或人工将堆放的物料摊平散热，温度回落后可将物料重新聚拢堆放，减少散热，此时物料的发酵反应或发酵菌的繁殖将使得温度回升；另外还可采用翻堆搅拌的方式降低物料的温度。
pH控制方式：本技术方案的有机肥生产过程中的pH偏碱性时可使用红糖水和氨基酸来调整，pH偏酸性时可添加含钙或镁的碱性粉末中和，如石灰石粉末等。
湿度控制方式：湿度过高时，可通过添加已经充分发酵的混合物料的方式来调节湿度，湿度过高时还可通过增加翻堆搅拌的时间使得混合物料的湿度降低。湿度过低时，可在物料翻堆搅拌时喷洒水雾增加物料的湿度。
无禽畜粪污的有机肥采用本发明的生产工艺后，混合物料中的碳氮比控制在25:1至30:1，便于混合物料在发酵菌作用下进行发酵反应；BFA发酵菌缩短了发酵周期、提高了产肥效率；硅粉和活性碳便于BFA发酵菌的繁殖，发酵过程升温快，本技术方案的有机肥在BFA发酵菌的发酵下，有机肥的高温发酵时间可长达6-8天，因此灭菌效果好；又由于本技术方案的有机肥发酵过程中调节了有机肥的酸碱度、湿度和温度，并采用腐殖土作为原料，因此有机肥施加到土壤中后能够改良土壤，调节平衡土壤的酸碱值，提供蚯蚓益虫的生物环境，促进土壤中益生菌和微生物繁衍；在施用本技术方案的有机肥后，活性炭、硅粉和BFA发酵菌能够降解土壤中残留的有害物质，达到净化的功用；由于食用菌菇废包料粉，鱼粉、豆粕、硅粉、活性炭和烟梗粉在腐殖土中的有益菌以及BFA发酵菌发酵下会形成稳定的小分子状态的天然营养元素和有效成分，且氨基酸有机质水溶肥中的氨基酸为小分子氨基酸，因此本技术方案的有机肥便于植物的毫根和叶面的吸收与代谢交换，使植株成长健壮，提升植物的理化作用，此处理化作用指藉由肥料的各种成分，产生物理运动和化学分解分子作用，提高了植物的吸收率，新陈代谢和光合作用。
所述实施例并非限定本发明专利的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明专利的专利范畴。

Claims (5)

1.一种无禽畜粪污的有机肥，其特征在于：包括食用菌菇废包料粉、鱼粉、豆粕、活性碳、硅粉、烟梗粉、腐殖土和氨基酸有机质水溶肥，所述无禽畜粪污的有机肥中各组分的重量份如下：
Figure FDA0003046603130000011
2.如权利要求1所述的一种无禽畜粪污的有机肥，其特征在于：所述食用菌菇废包料粉的粒度为50目至200目，所述活性碳的粒度为60目至100目；所述硅粉的粒度为60目至200目，所述腐殖土的粒度为30目至200目。
3.如权利要求1所述的一种无禽畜粪污的有机肥，其特征在于：一种无禽畜粪污的有机肥，其特征在于：所述食用菌菇废包料粉的重量份为60，所述鱼粉的重量份为5，所述豆粕的重量份为8、所述活性碳的重量份为3、所述硅粉的重量份为5、所述烟梗粉的重量份为10、所述腐殖土的重量份为9，所述氨基酸有机质水溶肥的重量份为2。
4.一种无禽畜粪污的有机肥的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将重量份为60-80的食用菌菇废包料粉、重量份为5-10的鱼粉、重量份为5-10的豆粕、重量份为1-5的活性碳、重量份为1-5的硅粉、重量份为5-10的烟梗粉、重量份为6-15的腐殖土与重量份为0.1-0.2的BFA发酵菌剂均匀混合形成混合物料；混合物料中的碳氮比控制在25:1至30:1；形成混合物料后再将混合物料堆放，使得温度混合物料的温度上升至33℃-35℃，从而进入第一阶段发酵，第一阶段发酵的混合物料温度为33℃-38℃，发酵时间为3h-5h，混合物料经过第一阶段发酵后形成第一阶段发酵物料；
S2：等待第一阶段发酵物料的温度上升，当第一阶段发酵物料的温度升温至43℃-48℃时；具有BFA发酵菌剂的第一阶段发酵物料以静态堆置的方式作第二阶段中温发酵初始作业，第二阶段中温发酵初始作业的时间为5h-7h，第二阶段中温发酵初始作业的温度控制在43℃-50℃；第二阶段中温发酵初始作业后，形成中温初段发酵物料，等待中温初段发酵物料的温度上升，当中温初段发酵物料的温度上升至52℃-58℃后，开始第二阶段中温发酵的后段作业；第二阶段中温发酵后段作业时的温度控制在50℃-58℃，第二阶段中温发酵后段作业的时间为60h-70h；第二阶段中温发酵后段作业过程中采用翻堆设备对混合物料进行2-3次的均匀翻堆搅拌，中温初段发酵物料经过第二阶段中温发酵后段作业后形成中温后段发酵物料；
S3：等待中温后段发酵物料升温，当中温后段发酵物料的温度达到52℃-58℃时，再进行第三阶段的高温发酵，第三阶段的高温发酵过程中采用翻堆设备对混合物料进行均匀翻堆搅拌2-3次，第三阶段的高温发酵的温度维持在55℃-70℃之间，pH值维持在5.5-8.5之间，湿度维持在50％-60％之间，第三阶段的高温发酵的时间为6-8天，中温后段发酵物料经过第三阶段的高温发酵后形成高温发酵物料；
S4：控制高温发酵物料的温度，当高温发酵物料的温度降低至50℃-53℃时，高温发酵物料再进入后段发酵期，后段发酵期的温度控制在47℃-53℃，后段发酵期的湿度控制在36％-50％，后段发酵期的时间为20天至25天，混合物料每7天翻堆2次，高温发酵物料经过后段发酵期后完全熟化形成熟化发酵物料；
S5：将熟化发酵物料的含水率控制在28％以下，温度控制在28℃-32℃后，形成熟化物料；
S6：使用破碎机将熟化物料的破碎，再使用过筛分选，而后将通过过筛的熟化物料进行翻推并搅拌均匀，形成过筛熟化物料；
S7：将重量份小于或等于2的氨基酸有机质水溶肥雾化并均匀的喷淋在过筛熟化物料上，喷淋的同时对过筛熟化物料进行搅拌和翻堆，使得雾化后的氨基酸有机质水溶肥均匀的吸附在过筛熟化物料上，形成有机肥粗料；
S8：使用挤压造粒机将形成有机肥粗料制成柱状颗粒；将挤出颗粒的温度降至30℃以下进行硬化处理，形成有机肥颗粒。
5.如权利要求4所述的一种无禽畜粪污的有机肥的生产工艺，其特征在于；所述食用菌菇废包料粉的重量份为60，所述鱼粉的重量份为5，所述豆粕的重量份为8、所述活性碳的重量份为3、所述硅粉的重量份为5、所述烟梗粉的重量份为10、所述腐殖土的重量份为9，所述氨基酸有机质水溶肥的重量份为2。
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