CN113526989A - 一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥及制备方法，涉及生物有机肥生产技术领域。通过堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢；把厌氧微生物和生产好的原料搅拌，采用带单向排气阀的包装袋包装；然后在温控仓库存放；通过适宜的温度控制和存放时间管理，使厌氧微生物充分代谢。本发明减少了环境污染，并充分进行了废物再利用和资源循环利用。本发明制备方法简单易行，成本低。本发明通过这种工艺方法，好氧微生物和厌氧微生物都能够充分代谢，使有机质发酵分解更充分，从而提高肥效。本发明利用好氧微生物和厌氧微生物及兼性微生物的益生菌对禽畜粪便等进行两次发酵，使发酵更充分，肥料中养分更好分解，更易于种植物吸收利用。

Description

一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥及制备方法
技术领域
本发明属于生物有机肥生产技术领域，尤其涉及一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥及制备方法。具体涉及一种好氧益生菌和厌氧益生菌及兼性微生物进行二次发酵的生物有机肥的生产工艺。
背景技术
目前，种植业中大量化肥的使用，消耗了大量能源、牺牲了生态环境、降低了土壤肥力，并且降低了农作物的品质。单纯依靠化肥作为土壤养分的做法，不仅破坏了土壤养分循环再利用的途径，而且减弱了土壤养分的自我维持，导致土壤肥力下降，有机物减少，理化性能变劣，使化肥使用效率降低，生产成本增加。因此我国从80年代开始，倡导和推广有机肥的使用。而利用一些具有解磷、解钾、固氮、灭虫等特性的特定微生物生产的生物有机肥，比传统有机肥具有更好的改良土壤、促进作物生长、提高果品品质等特点，得到越来越多的使用。
现代养殖业的发展，大量禽畜粪便对环境造成了很大污染，对禽畜粪便的无公害化处理和利用是一个很现实的问题。
秸秆焚烧、蘑菇养殖产生的菌棒废弃对环境带来了危害。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
（1）市场上生物有机肥的厂家和产品很多，但菌剂和有机质经过充分发酵的产品很少。
（2）生物有机肥的生产往往采用堆肥发酵或罐式发酵的方法，然后直接密封包装完成，或者用有机质原料加菌剂搅拌，然后密封包装完成。前者有利于好氧微生物起作用，后者没有经过微生物和有机质的发酵过程。没有考虑到好氧微生物和厌氧微生物的生长环境，发酵不充分，肥料养分不利于种植物吸收利用。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥及制备方法。
本发明的目的在于使好氧微生物和厌氧微生物都能充分参与到发酵过程的生产工艺中。
所述技术方案如下：一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，包括：
步骤一，通过堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢；
步骤二，把厌氧微生物和步骤一生产好的原料搅拌，采用带单向排气阀的包装袋包装；
步骤三，然后在温控仓库存放；通过适宜的温度控制和存放时间管理，使厌氧微生物充分代谢。
在本发明一实施例中，所述步骤一进行好氧发酵中，菌群包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌好氧益生菌中的一种或两种混合；
所述步骤二中，厌氧微生物为厌氧酵母菌、乳酸菌中的一种。
在本发明一实施例中，所述步骤一通过堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢的方法包括：
步骤1，对畜禽粪便进行催化；利用高铁酸盐的强氧化性，迅速氧化去除部分臭气；
步骤2，在发酵罐上部安装有喷淋设备，在翻推过程中同时喷淋酸性物质降低臭气释放；
步骤3，在发酵罐顶至翻抛机之间安装可滑动薄膜，滑动薄膜含有微生物层，发酵罐畜禽粪便翻抛后1-6小时内将滑动薄膜遮盖整个发酵罐；
步骤4，在发酵罐顶安装有可旋转的聚焦太阳光能设备，光照条件良好时，将滑动薄膜收缩，开启旋转聚焦太阳光能设备，降解臭气；
在本发明一实施例中，可旋转的聚焦太阳光能设备集成有温度监测器；
氧化方法包括：
首先，先向畜禽粪尿上洒300-800目的高铁酸盐固体细粉；
然后，再喷洒3％～10％的过氧化氢溶液；
高铁酸盐固体细粉的用量是每升粪尿洒10～50mg。
过氧化氢的投加量以每升粪尿0.15～0.8g。
在本发明一实施例中，所述步骤二厌氧微生物的厌氧发酵方法包括：
（1）取步骤一生产好的原料和厌氧微生物；备用；
（2）同时利用干燥装置干燥动物粪便的含水量为60%；利用纯水溶解四氧化三铁，得四氧化三铁溶液；
（3）选取蘑菇渣、秸秆用自来水和纯净水洗净，在60~90℃干燥10~16h；置于150ml带盖坩埚中，在马弗炉中以500~600℃缺氧碳化1~2h，待热解结束后冷却至室温备用，生物炭制备完成；
（4）秸秆在水解池中采用沼液回流曝气处理至含水量＜20%后，将动物粪便、秸秆、厌氧微生物、生物炭以及四氧化三铁溶液依次置于搅拌机中进行混合，得混合物；
（5）向恒温厌氧发酵罐中通入氮气5~10min后，将得到的混合物通过进料口放入恒温厌氧发酵罐中，置于150~300r/min，26~28℃摇床中振荡2~6h后，进行厌氧发酵；
（6）利用压力检测装置确定发酵罐的密封状态；同时利用温度控制系统中的温度传感器实时获取厌氧发酵罐的当前温度，并判断发酵罐的温度是否达到预设温度；所述预设温度为35~40℃；
（7）若未达到预设温度则通过温度调节单元利用升温装置将所述厌氧发酵罐的发酵温度升至预设温度；若已达到预设温度，则不进行任何操作。
在本发明一实施例中，所述动物粪便为猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪及其他动物粪便中的一种或多种组合物。
在本发明一实施例中，所述步骤三使厌氧微生物充分代谢包括：
1）将步骤二获得的肥料放置15天，并进行多次翻堆；
2）添加10-25%的腐殖酸或者10-25%的生物炭、0.2-0.5%枯草芽孢杆菌，混合均匀，进行厌氧发酵；
3）将以上原料同时喷入有机肥料造料粘合剂，进行造料，完成造粒后，进行烘干，得有机肥料。
步骤3）中，造料10分钟出料，再进行90℃烘干、冷却、筛分，颗粒大小1-5mm，得有机肥料。
根据本发明公开实施例的第二方面，提供一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥，所述利用微生物和有机质的环保生物有机肥按质量份由禽畜粪便5-10份、秸秆5-15份、蘑菇废渣3-8份、好氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL及厌氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL组成。
根据本发明公开实施例的第三方面，提供一种所述利用微生物和有机质的环保生物有机肥与其他氮磷钾营养元素搭配获得的植物不同时期生长需求的控释肥。
本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明提供一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥，所述利用微生物和有机质的环保生物有机肥按质量份由禽畜粪便5-10份、秸秆5-15份、蘑菇废渣3-8份、好氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL及厌氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL组成，减少了环境污染，并充分进行了废物再利用和资源循环利用。本发明制备方法简单易行，成本低。
本发明通过这种工艺方法，好氧微生物和厌氧微生物都能够充分代谢，使有机质发酵分解更充分，从而提高肥效。
本发明利用好氧微生物和厌氧微生物及兼性微生物的益生菌对禽畜粪便等进行两次发酵，使发酵更充分，肥料中养分更好分解，更易于种植物吸收利用。
当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的氧化方法流程图。
图4是本发明实施例提供厌氧微生物的厌氧发酵方法流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明提供一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥，按质量份由禽畜粪便、秸秆、蘑菇废渣、好氧益生菌及厌氧益生菌组成。
按质量份由禽畜粪便5-10份、秸秆5-15份、蘑菇废渣3-8份、好氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL及厌氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL组成。
如图1所示，本发明实施例提供的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法包括：
S101，通过堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢。
S102，把厌氧微生物和步骤S101生产好的原料搅拌，采用带单向排气阀的包装袋包装。
S103，然后在温控仓库存放。通过适宜的温度控制和存放时间管理，使厌氧微生物充分代谢。
步骤S101中，进行好氧发酵，菌群包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌等好氧益生菌。
步骤S102中，厌氧发酵，菌群为厌氧酵母菌、乳酸菌等。
本发明在步骤S103中，利用好氧益生菌和厌氧益生菌及兼性微生物进行了两次发酵。
步骤S101、S102中的菌种均从市场合法渠道购买。
如图2所示，在本发明一优选实施例中，所述步骤S101通过堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢的方法包括：
步骤S201，对畜禽粪便进行催化；利用高铁酸盐的强氧化性，迅速氧化去除部分臭气；
步骤S202，在发酵罐上部安装有喷淋设备，在翻推过程中同时喷淋酸性物质降低臭气释放；
步骤S203，在发酵罐顶至翻抛机之间安装可滑动薄膜，滑动薄膜含有微生物层，发酵罐畜禽粪便翻抛后1-6小时内将滑动薄膜遮盖整个发酵罐；
步骤S204，在发酵罐顶安装有可旋转的聚焦太阳光能设备，光照条件良好时，将滑动薄膜收缩，开启旋转聚焦太阳光能设备，降解臭气。
在本发明一优选实施例中，可旋转的聚焦太阳光能设备集成有温度监测器；
如图3所示，氧化方法包括：
S301，先向畜禽粪尿上洒300-800目的高铁酸盐固体细粉；
S302，再喷洒3％～10％的过氧化氢溶液。
高铁酸盐固体细粉的用量是每升粪尿洒10～50mg。
过氧化氢的投加量以每升粪尿0.15～0.8g。
如图4所示，在本发明一实施例中，所述步骤S102厌氧微生物的厌氧发酵方法包括：
S401，取步骤S101生产好的原料和厌氧微生物；备用；
S402，同时利用干燥装置干燥动物粪便的含水量为60%；利用纯水溶解四氧化三铁，得四氧化三铁溶液；
S403，选取蘑菇渣、秸秆用自来水和纯净水洗净，在60~90℃干燥10~16h；置于150ml带盖坩埚中，在马弗炉中以500~600℃缺氧碳化1~2h，待热解结束后冷却至室温备用，生物炭制备完成；
S404，秸秆在水解池中采用沼液回流曝气处理至含水量＜20%后，将动物粪便、秸秆、厌氧微生物、生物炭以及四氧化三铁溶液依次置于搅拌机中进行混合，得混合物；
S405，向恒温厌氧发酵罐中通入氮气5~10min后，将得到的混合物通过进料口放入恒温厌氧发酵罐中，置于150~300r/min，26~28℃摇床中振荡2~6h后，进行厌氧发酵；
S406，利用压力检测装置确定发酵罐的密封状态；同时利用温度控制系统中的温度传感器实时获取厌氧发酵罐的当前温度，并判断发酵罐的温度是否达到预设温度；所述预设温度为35~40℃；
S407，若未达到预设温度则通过温度调节单元利用升温装置将所述厌氧发酵罐的发酵温度升至预设温度；若已达到预设温度，则不进行任何操作。
在本发明一优选实施例中，所述动物粪便为猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪及其他动物粪便中的一种或多种组合物。
在本发明一优选实施例中，所述步骤三使厌氧微生物充分代谢包括：
1）将步骤二获得的肥料放置15天，并进行多次翻堆；
2）添加10-25%的腐殖酸或者10-25%的生物炭、0.2-0.5%枯草芽孢杆菌，混合均匀，进行厌氧发酵；
3）将以上原料同时喷入有机肥料造料粘合剂，进行造料，完成造粒后，进行烘干，得有机肥料。
步骤3）中，造料10分钟出料，再进行90℃烘干、冷却、筛分，颗粒大小1-5mm，得有机肥料。
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步描述。
实施例1
本发明提供一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥，按质量份由禽畜粪便、秸秆、蘑菇废渣、好氧益生菌及厌氧益生菌组成。
按质量份由禽畜粪便5份、秸秆5份、蘑菇废渣3份、好氧益生菌菌体活菌数108cfu/mL及厌氧益生菌菌体活菌数108cfu/mL组成。
实施例2
本发明提供一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥，按质量份由禽畜粪便、秸秆、蘑菇废渣、好氧益生菌及厌氧益生菌组成。
按质量份由禽畜粪便10份、秸秆15份、蘑菇废渣8份、好氧益生菌菌体活菌数109cfu/mL及厌氧益生菌菌体活菌数1109cfu/mL组成。
实施例3
本发明提供一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥，按质量份由禽畜粪便、秸秆、蘑菇废渣、好氧益生菌及厌氧益生菌组成。
按质量份由禽畜粪便7.5份、秸秆10份、蘑菇废渣6份、好氧益生菌菌体活菌数5*108cfu/mL及厌氧益生菌菌体活菌数15*108cfu/mL组成。
实验表明：
本发明利用好氧微生物和厌氧微生物及兼性微生物的益生菌对禽畜粪便等进行两次发酵，使发酵更充分，肥料中养分更好分解，更易于种植物吸收利用。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法包括：
步骤一，通过堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢；
步骤二，把厌氧微生物和步骤一生产好的原料搅拌，采用带单向排气阀的包装袋包装；
步骤三，然后在温控仓库存放；通过适宜的温度控制和存放时间管理，使厌氧微生物充分代谢。
2.根据权利要求1所述的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤一进行好氧发酵中，菌群包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌好氧益生菌中的一种或两种混合；
所述步骤二中，厌氧微生物为厌氧酵母菌、乳酸菌中的一种。
3.根据权利要求1所述的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤一通过堆肥或罐式发酵使好氧微生物充分代谢的方法包括：
步骤1，对畜禽粪便进行催化；利用高铁酸盐的强氧化性，迅速氧化去除部分臭气；
步骤2，在发酵罐上部安装有喷淋设备，在翻推过程中同时喷淋酸性物质降低臭气释放；
步骤3，在发酵罐顶至翻抛机之间安装可滑动薄膜，滑动薄膜含有微生物层，发酵罐畜禽粪便翻抛后1-6小时内将滑动薄膜遮盖整个发酵罐；
步骤4，在发酵罐顶安装有可旋转的聚焦太阳光能设备，光照条件良好时，将滑动薄膜收缩，开启旋转聚焦太阳光能设备，降解臭气。
4.根据权利要求3所述的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，可旋转的聚焦太阳光能设备集成有温度监测器；
氧化方法包括：
首先，先向畜禽粪尿上洒300-800目的高铁酸盐固体细粉；
然后，再喷洒3％～10％的过氧化氢溶液；
高铁酸盐固体细粉的用量是每升粪尿洒10～50mg；过氧化氢的投加量以每升粪尿0.15～0.8g。
5.根据权利要求1所述的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤二厌氧微生物的厌氧发酵方法包括：
（1）取步骤一生产好的原料和厌氧微生物；备用；
（2）同时利用干燥装置干燥动物粪便的含水量为60%；利用纯水溶解四氧化三铁，得四氧化三铁溶液；
（3）选取蘑菇渣、秸秆用自来水和纯净水洗净，在60~90℃干燥10~16h；置于150ml带盖坩埚中，在马弗炉中以500~600℃缺氧碳化1~2h，待热解结束后冷却至室温备用，生物炭制备完成；
（4）秸秆在水解池中采用沼液回流曝气处理至含水量＜20%后，将动物粪便、秸秆、厌氧微生物、生物炭以及四氧化三铁溶液依次置于搅拌机中进行混合，得混合物；
（5）向恒温厌氧发酵罐中通入氮气5~10min后，将得到的混合物通过进料口放入恒温厌氧发酵罐中，置于150~300r/min，26~28℃摇床中振荡2~6h后，进行厌氧发酵；
（6）利用压力检测装置确定发酵罐的密封状态；同时利用温度控制系统中的温度传感器实时获取厌氧发酵罐的当前温度，并判断发酵罐的温度是否达到预设温度；所述预设温度为35~40℃；
（7）若未达到预设温度则通过温度调节单元利用升温装置将所述厌氧发酵罐的发酵温度升至预设温度；若已达到预设温度，则不进行任何操作。
6.根据权利要求5所述的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述动物粪便为猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪及其他动物粪便中的一种或多种组合物。
7.根据权利要求1所述的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤三使厌氧微生物充分代谢包括：
1）将步骤二获得的肥料放置15天，并进行多次翻堆；
2）添加10-25%的腐殖酸或者10-25%的生物炭、0.2-0.5%枯草芽孢杆菌，混合均匀，进行厌氧发酵；
3）将以上原料同时喷入有机肥料造料粘合剂，进行造料，完成造粒后，进行烘干，得有机肥料。
8.根据权利要求7所述的利用微生物和有机质的环保生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤3）中，造料10分钟出料，再进行90℃烘干、冷却、筛分，颗粒大小1-5mm，得有机肥料。
9.一种利用微生物和有机质的环保生物有机肥，其特征在于，所述利用微生物和有机质的环保生物有机肥按质量份由禽畜粪便5-10份、秸秆5-15份、蘑菇废渣3-8份、好氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL及厌氧益生菌菌体活菌数108~109cfu/mL组成。
10.一种权利要求9所述利用微生物和有机质的环保生物有机肥与其他氮磷钾营养元素搭配获得的植物不同时期生长需求的控释肥。
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