CN113200803A - 玉米秸秆生产有机肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种玉米秸秆生产有机肥的方法，属于生物发酵技术领域；本发明包括如下步骤：将玉米秸秆粉碎，进行挤压；挤压后在微波作用下处理粉碎后的秸秆1‑5分钟；将禽畜粪便晾干、干燥，使水分含量不高于6％；进行混合后进行二次发酵，最终烘干制得成品。本发明玉米秸秆生产有机肥的方法，利用玉米秸秆膨化后易被转化和吸收的特点，能够大幅度提高有机肥的质量产量，缩短了发酵时间；同时采用腐殖酸和家禽粪便制备有机肥，可以有效利用农业废料，提高资源利用率，并且制备的有机肥养分充足，肥效长，能够大大降低生产和使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及生物质材料处理技术，尤其涉及一种玉米秸秆生产有机肥的方法，属于秸秆回收利用技术领域。
背景技术
我国自二十世纪七十年代引进化肥以来，化肥的使用对我国粮食产量的提高起了积极的作用，然而一味追求产量也导致了化肥农药的大量甚至过量施用，如今利用生物技术发展生物肥料产业更加符合可持续农业、生态农业的要求。
而腐植酸主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成和积累起来的一类有机物质，它与无机磷、钾元素整合形成腐植酸磷、腐植酸钾，是有机肥料的重要组份，可以有效改善化肥的使用效果。
由于玉米秸秆的纤维较长，因此发酵时间较长；现有技术中在采用腐殖酸的制备有机肥过程中，通过菌群降解玉米秸轩后提取周期长，条件苛刻，且产物不稳定。
发明内容
本发明提供一种新的玉米秸秆生产有机肥的方法，通过在对原料挤压之后进行适当微波膨化预处理，从而能够有效的提升肥料质量，以解决现有技术中玉米秸秆制备的技术问题。
本发明提供一种玉米秸秆生产有机肥的方法，包括如下步骤：
第一步，原料处理：将玉米秸秆粉碎，进行挤压，挤压过程中玉米秸秆上受到的压力为2600N/cm2-4000N/cm2；
第二步，在微波作用下处理粉碎后的秸秆1-5分钟；微波功率为每千克木片2.2-3kw，微波作用为间歇式作用；
第三步，将禽畜粪便晾干、干燥，使水分含量不高于6％；
第四步，将预处理好的原料进行混合：选取按重量百分比计量的以下原料进行混合：腐植酸发酵液20-25％、畜禽粪便40～45％、玉米秸秆25～30％、无机盐1％～5％、芽孢杆菌2％～6％；
第五步，将上述混合后的原料进行发酵：加入相当于混合物18-25％质量百分比的水，在常温下，进行生物好氧固体发酵15天；发酵过程中控制发酵温度，当温度达50-60摄氏度，进行机械化翻抛；首次发酵结束后，将物料堆放至2-6米，进行二次发酵，二次发酵时间为18天；
第六步、将发酵好的物料经流化床烘干，温度控制在80摄氏度以下，含水量控制在30-35％范围内，粉碎过筛，制得成品。
如上所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其中，所述腐植酸发酵液的制备方法为：先将按重量分计的原料腐植酸原料100份，黄豆粉10份，鱼粉10份，葡萄糖10份，无机盐0.1份，水500份按混合后制备成培养基；
其中无机盐为磷酸二氢钾、硫酸锰、氯化钙中的一种或多种的复配；然后用蒸汽对培养基进行灭菌，121℃灭菌20分钟，之后置换空气保压，同时对培养基进行冷却到最适培养温度；
将微生物复合菌剂按接种量3％接种到培养基上，先进行好氧发酵，发酵条件为搅拌速度180r/min，开始通气比调至1：0.5，培养期间灌压要保持在0.05Mpa左右，随着菌体的不断生长溶氧值也逐渐发生变化，因此需要调通气比和搅拌速度使溶氧相对值20％-40％，发酵时间36-48小时，发酵温度32-35℃，pH值为6.5-7.5；然后进行厌氧发酵，发酵条件为静置发酵，发酵时间48-60小时，发酵温度32℃-35℃，每六小时搅拌1分钟；pH值为4.0-4.5厌氧发酵结束得到降解的腐植酸发酵液。
如上所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其中，所述腐植酸原料为腐植酸铵、腐植酸钠、腐植酸钾、风化煤、褐煤、泥炭中的一种或多种。
如上所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其中，所述复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、酿酒酵母、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌和醋酸杆菌按重量比1.8：1.8：1.8：1：1：1：1：1复配而成。
如上所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其中，所述第二步中，微波作用为间歇式作用为开启10-15秒，中断5-10秒。
如上所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其中，所述无机盐为硫酸钾、硫酸铵、磷酸一钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、石膏中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
本发明玉米秸秆生产有机肥的方法，利用玉米秸秆膨化后易被转化和吸收的特点，能够大幅度提高有机肥的质量产量，缩短了发酵时间；同时采用腐殖酸和家禽粪便制备有机肥，可以有效利用农业废料，提高资源利用率，并且制备的有机肥养分充足，肥效长，能够大大降低生产和使用成本。
附图说明
图1为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
图1为本发明实施例的流程示意图；本发明提供一种玉米秸秆生产有机肥的方法，包括如下步骤：
第一步，原料处理：将玉米秸秆粉碎，进行挤压，挤压过程中玉米秸秆上受到的压力为2600N/cm2-4000N/cm2；优选为3000N/cm2；
第二步，在微波作用下处理粉碎后的秸秆1-5分钟；微波功率为每千克木片2.2-3kw，微波作用为间歇式作用；微波作用为间歇式作用为开启10-15秒，中断5-10秒。
第三步，将禽畜粪便晾干、干燥，使水分含量不高于6％；
第四步，将预处理好的原料进行混合：选取按重量百分比计量的以下原料进行混合：腐植酸发酵液20-25％、畜禽粪便40～45％、玉米秸秆25～30％、无机盐1％～5％、芽孢杆菌2％～6％；所述无机盐为硫酸钾、硫酸铵、磷酸一钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、石膏中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
第五步，将上述混合后的原料进行发酵：加入相当于混合物18-25％质量百分比的水，在常温下，进行生物好氧固体发酵15天；发酵过程中控制发酵温度，当温度达50-60摄氏度，进行机械化翻抛；首次发酵结束后，将物料堆放至2-6米，进行二次发酵，二次发酵时间为18天；
第六步、将发酵好的物料经流化床烘干，温度控制在80摄氏度以下，含水量控制在30-35％范围内，粉碎过筛，制得成品。
本实施例的玉米秸秆生产有机肥的方法，其中，所述腐植酸发酵液的制备方法为：先将按重量分计的原料腐植酸原料100份，黄豆粉10份，鱼粉10份，葡萄糖10份，无机盐0.1份，水500份按混合后制备成培养基；
其中无机盐为磷酸二氢钾、硫酸锰、氯化钙中的一种或多种的复配；然后用蒸汽对培养基进行灭菌，121℃灭菌20分钟，之后置换空气保压，同时对培养基进行冷却到最适培养温度；
将微生物复合菌剂按接种量3％接种到培养基上，先进行好氧发酵，发酵条件为搅拌速度180r/min，开始通气比调至1：0.5，培养期间灌压要保持在0.05Mpa左右，随着菌体的不断生长溶氧值也逐渐发生变化，因此需要调通气比和搅拌速度使溶氧相对值20％-40％，发酵时间36-48小时，发酵温度32-35℃，pH值为6.5-7.5；然后进行厌氧发酵，发酵条件为静置发酵，发酵时间48-60小时，发酵温度32℃-35℃，每六小时搅拌1分钟；pH值为4.0-4.5厌氧发酵结束得到降解的腐植酸发酵液。
所述腐植酸原料为腐植酸铵、腐植酸钠、腐植酸钾、风化煤、褐煤、泥炭中的一种或多种。
所述复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、酿酒酵母、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌和醋酸杆菌按重量比1.8：1.8：1.8：1：1：1：1：1复配而成。
本发明玉米秸秆生产有机肥的方法，利用玉米秸秆膨化后易被转化和吸收的特点，能够大幅度提高有机肥的质量产量，缩短了发酵时间，可以减少6-12天的发酵时间；同时采用腐殖酸和家禽粪便制备有机肥，可以有效利用农业废料，提高资源利用率，并且制备的有机肥养分充足，肥效长，能够大大降低生产和使用成本。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助一些变形加必需的通用技术叠加的方式来实现；当然也可以通过简化上位一些重要技术特征来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分为：特定的处理方法，并配合本发明各个实施例所述的方法。
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 (6)
1.一种玉米秸秆生产有机肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，原料处理：将玉米秸秆粉碎，进行挤压，挤压过程中玉米秸秆上受到的压力为2600N/cm2-4000N/cm2；
第二步，在微波作用下处理粉碎后的秸秆1-5分钟；微波功率为每千克木片2.2-3kw，微波作用为间歇式作用；
第三步，将禽畜粪便晾干、干燥，使水分含量不高于6％；
第四步，将预处理好的原料进行混合：选取按重量百分比计量的以下原料进行混合：腐植酸发酵液20-25％、畜禽粪便40～45％、玉米秸秆25～30％、无机盐1％～5％、芽孢杆菌2％～6％；
第五步，将上述混合后的原料进行发酵：加入相当于混合物18-25％质量百分比的水，在常温下，进行生物好氧固体发酵15天；发酵过程中控制发酵温度，当温度达50-60摄氏度，进行机械化翻抛；首次发酵结束后，将物料堆放至2-6米，进行二次发酵，二次发酵时间为18天；
第六步、将发酵好的物料经流化床烘干，温度控制在80摄氏度以下，含水量控制在30-35％范围内，粉碎过筛，制得成品。
2.根据权利要求1所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其特征在于，所述腐植酸发酵液的制备方法为：先将按重量分计的原料腐植酸原料100份，黄豆粉10份，鱼粉10份，葡萄糖10份，无机盐0.1份，水500份按混合后制备成培养基；
其中无机盐为磷酸二氢钾、硫酸锰、氯化钙中的一种或多种的复配；然后用蒸汽对培养基进行灭菌，121℃灭菌20分钟，之后置换空气保压，同时对培养基进行冷却到最适培养温度；
将微生物复合菌剂按接种量3％接种到培养基上，先进行好氧发酵，发酵条件为搅拌速度180r/min，开始通气比调至1：0.5，培养期间灌压要保持在0.05Mpa左右，随着菌体的不断生长溶氧值也逐渐发生变化，因此需要调通气比和搅拌速度使溶氧相对值20％-40％，发酵时间36-48小时，发酵温度32-35℃，pH值为6.5-7.5；然后进行厌氧发酵，发酵条件为静置发酵，发酵时间48-60小时，发酵温度32℃-35℃，每六小时搅拌1分钟；pH值为4.0-4.5厌氧发酵结束得到降解的腐植酸发酵液。
3.根据权利要求2所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其特征在于，所述腐植酸原料为腐植酸铵、腐植酸钠、腐植酸钾、风化煤、褐煤、泥炭中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其特征在于，所述复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、酿酒酵母、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌和醋酸杆菌按重量比1.8：1.8：1.8：1：1：1：1：1复配而成。
5.根据权利要求1所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其特征在于，所述第二步中，微波作用为间歇式作用为开启10-15秒，中断5-10秒。
6.根据权利要求1所述的玉米秸秆生产有机肥的方法，其特征在于，所述无机盐为硫酸钾、硫酸铵、磷酸一钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、石膏中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
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