CN115819137A - 一种用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将有机肥原料烘干，烘干温度为50‑60℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为50％‑58％，制得发酵原料；(2)向发酵原料中加入催化剂、催化助剂以及发酵菌剂搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气进行堆肥发酵，发酵完成后，即得有机肥。本申请所提供的制备工艺可以有效的防止有机质碳化，提高有机肥中有机质的含量以及利用效果。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥加工技术领域，特别是涉及一种用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺。
背景技术
土壤在长期的种植过程中会发生营养流失的问题，有机质含量会逐渐下降，土壤中有机质含量下降会对农业种植带来一系列严重后果。土壤有机质含量下降，土壤的团粒结构会遭到破坏，变得板结，这对作物的根系生长是及其不利的，根系不发达植物生长就变得缓慢，严重影响产量。土壤的保水、保温能力都会下降，植物抗逆能力就差。土壤有机质下降还会造成化肥大量元素的吸收利用率下降，为了产量势必多施化肥，这样残留在土壤中的化肥容易让土壤盐碱化，而且大量的肥料随雨水流入地下水或者周边河流，长时间这样，势必会污染土壤周边环境，使土壤周边的生态系统恶化。此外，土壤有机质含量下降还会造成土壤中的微生物的种群和数量减少，影响农作物生长。因此，需要施用有机肥以提高土壤中的有机质含量。
但是，现有的有机肥发酵完成后需要使用烘干机烘干和高温杀菌，以便后续的造粒等工序。工业用烘干机在烘干的时候，且温度一般较高，大多数有机物会发生碳化，降低了有机肥的营养价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，该制备工艺可以有效的防止有机质碳化，提高有机肥中有机质的含量以及利用效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将有机肥原料烘干，烘干温度为50-60℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为50％-58％，制得发酵原料；(2)向发酵原料中加入催化剂、催化助剂以及发酵菌剂搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气进行堆肥发酵，发酵完成后，即得有机肥。
其中，有机肥原料包括：动物粪便、秸秆、木屑、厨余垃圾、动物加工废弃物、树叶、菌糠、粕类原料、草木灰中的多种。
其中，有机肥原料包括，以重量份数计：动物粪便40-60份、秸秆20-30份、木屑20-30份、厨余垃圾15-25份、动物加工废弃物30-50份、树叶10-25份、菌糠20-40份、粕类原料10-15份、草木灰5-15份。
其中，步骤(2)中各原料的使用量为：发酵原料100份，催化剂5-10份，催化助剂4-8份，发酵菌剂10-20份。
其中，催化剂为硝酸亚铁和氧化亚铁的混合物。
其中，催化助剂为：氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钾的混合物。
其中，发酵菌剂为维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)，乳酸球菌(Streptococcus lactis)，紫菌红螺菌(Rhodospirillum)，红假单胞菌(RhodoPscudomonas)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，热带假丝酵母(Candidatropicalis)中的多个。
其中，通入氧气的速率为50-100ml/h。
其中，堆肥发酵的发酵条件为：每1-2天翻堆一次，发酵温度为40-50℃，发酵时间为15-20天。
本申请还提供了一种有机肥，由上述任一项的方法制备而成。
本发明具有以下有益效果，
本申请提供的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，利用催化剂和催化助剂，控制含水量，并结合发酵菌剂进行有氧发酵，能够有效地促进有机质转化成为腐殖酸，从而能够防止在有机肥后续的处理过程中有机质被碳化。同时，在发酵工艺过程中，均采用温度较低的烘干和发酵过程，避免高温，进一步的避免有机质被碳化，提高有机质的利用效率。
附图说明
图1是根据本申请一实施例的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。
施用有机肥不仅可以显著提高土壤中微生物生物量、碳、氮含量，还能够改善土壤中有机质含量。但是在有机肥的制备过程中，有机质容易发生碳化，结构改变，难以被利用，从而造成资料浪费。
为解决现有技术中的问题，本申请提供了一种用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，利用该工艺方法可以有效的防止有机质碳化。
具体内容请参见图1。图1是根据本申请一实施例的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括：
步骤(1)中，将有机肥原料烘干，烘干温度为50-60℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为50％-58％，制得发酵原料。
具体的，可以使用工业烘干机对有机肥原料进行烘干，在烘干过程中烘干的温度保持在50-60℃，从而避免原料中的有机质因为高温而被碳化。工业烘干机可以是指回转烘干机或转筒烘干机。在烘干过程中，也可以采用热风烘干，利用热风带走有机肥原料中的水分。
在一实施例中，有机肥原料包括：动物粪便、秸秆、木屑、厨余垃圾、动物加工废弃物、树叶、菌糠、粕类原料、草木灰中的多种。具体的，有机肥原料可以是上述成分中的任意几种任意配比的组合。
其中，动物粪便可以是羊粪、猪粪、牛粪或禽类粪便等。
秸秆可以是玉米秸秆、小麦秸秆、豆秸秆、水稻秸秆等农作物秸秆。秸秆类原料含有高的纤维素和木质素等大分子物质，一般用来增加发酵物料的有机质，调节碳氮比。这类原料比较丰富，价格低廉。
动物加工废弃物是指在动物产品加工过程中所产生的废弃物，例如动物羽毛，骨头等。
菌糠可以是指蘑菇渣，金针菇渣、平菇渣或杏鲍菇渣等，原料多为酒糟、玉米芯、稻壳粉、麦麸、豆粕及配一些营养元素。菌糠有机质高、富含菌体蛋白、维生素、微量元素及生长素，做有机肥在肥力效果较好。
粕类原料包括但不限于豆粕、棉粕、蓖麻粕、花椒粕、花生粕等多中农产品加工产业的下脚料，多为辅料。
在一实施例中，所述有机肥原料包括，以重量份数计：
动物粪便40-60份、秸秆20-30份、木屑20-30份、厨余垃圾15-25份、动物加工废弃物30-50份、树叶10-25份、菌糠20-40份、粕类原料10-15份、草木灰5-15份。
有机肥原料含水量在50％-58％时，其中有机质的转化效率较高。优选的，在含水量为55％时，有机质转化成为腐殖酸的效率能够达到最高。
(2)向发酵原料中加入催化剂、催化助剂以及发酵菌剂搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气进行堆肥发酵，发酵完成后，即得所述有机肥。
具体的，在发酵原料、催化剂、催化助剂以及发酵菌剂搅拌混合均匀后，堆成长方形堆条，进行堆肥发酵。在发酵过程中，向发酵堆中通入氧气，以促进堆肥过程中的有氧发酵。
在一实施例中，各原料的使用量为：发酵原料100份，催化剂5-10份，催化助剂4-8份，发酵菌剂10-20份。
在一实施例中，催化剂为硝酸亚铁和氧化亚铁的混合物。亚铁类催化剂能够催化促进有机质向腐殖酸转化，有机质转化成为腐殖酸后即使经过高温也不易被碳化，能够有效的防止有机肥中有机质碳化。
在一实施例中，催化助剂为：氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钾的混合物。催化助剂能够促使木质素、纤维素类物质快速降解，同时能够起到调节原料中酸碱度的作用，提高反应的效率，促进有机质的转化。
在一实施例中，发酵菌剂为维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)，乳酸球菌(Streptococcus lactis)，紫菌红螺菌(Rhodospirillum)，红假单胞菌(RhodoPscudomonas)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，热带假丝酵母(Candidatropicalis)中的多个。发酵菌剂均为有氧发酵的细菌能够将不同种类的大分子物质进行降解，从而也能够有效避免有机质被碳化。
在一实施例中，通入氧气的速率为50-100ml/h。通过通入氧气使得整个堆肥发酵的过程均处于富氧状态，有利于菌剂进行有氧发酵，促进有机质的转化。
在一实施例中，所述堆肥发酵的发酵条件为：每1-2天翻堆一次，发酵温度为40-50℃，发酵时间为15-20天。
具体的，第一次翻堆的时间可以为第一天后，以后每两天进行一次翻堆，使得发酵更为均匀，也有助于氧气的传递。在发酵过程中温度控制在40-50℃，在温度较高时，可以增加翻堆的频率，以降低温度，防止发酵堆中心温度过高菌剂失效。
此外，上述步骤的顺序并不是完全固定的，例如，步骤(1)、(2)的顺序可以调整，还可以同时进行。
本申请提供的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，利用催化剂和催化助剂，控制含水量，并结合发酵菌剂进行有氧发酵，能够有效地促进有机质转化成为腐殖酸，从而能够防止在有机肥后续的处理过程中有机质被碳化。同时，在发酵工艺过程中，均采用温度较低的烘干和发酵过程，避免高温，进一步的避免有机质被碳化，提高有机质的利用效率。
本申请还提供了一种有机肥，可以由上述任一实施例中的发酵工艺制备而成。
下面将通过几组具体实施例来对本申请进行说明、解释，但不应用来限制本申请的范围。
实施例1
(1)将有机肥原料烘干，烘干温度为50℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为50％，制得发酵原料。有机肥原料包括，以重量份数计：动物粪便40份、秸秆20份、木屑20份、厨余垃圾15份、动物加工废弃物30份、树叶10份、菌糠20份、粕类原料10份、草木灰5份。
(2)向发酵原料100份中加入催化剂5份、催化助剂4份以及发酵菌剂10份搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气，通入氧气的速率为50ml/h，进行堆肥发酵，每1天翻堆一次，发酵温度为40℃，发酵时间为15天，发酵完成后，即得所述有机肥。
催化剂为硝酸亚铁和氧化亚铁的混合物；催化助剂为氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钾的混合物。发酵菌剂为维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)，乳酸球菌(Streptococcus lactis)，紫菌红螺菌(Rhodospirillum)，红假单胞菌(RhodoPscudomonas)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，热带假丝酵母(Candidatropicalis)中的多个。
利用该方法制备的有机肥，有机质含量较高并且不易被碳化。
实施例2
(1)将有机肥原料烘干，烘干温度为60℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为58％，制得发酵原料。有机肥原料包括，以重量份数计：动物粪便60份、秸秆30份、木屑30份、厨余垃圾25份、动物加工废弃物50份、树叶25份、菌糠40份、粕类原料15份、草木灰15份。
(2)向发酵原料100份中加入催化剂10份、催化助剂8份以及发酵菌剂20份搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气，通入氧气的速率为100ml/h，进行堆肥发酵，每2天翻堆一次，发酵温度为50℃，发酵时间为20天，发酵完成后，即得所述有机肥。
催化剂为硝酸亚铁和氧化亚铁的混合物；催化助剂为氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钾的混合物。发酵菌剂为维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)，乳酸球菌(Streptococcus lactis)，紫菌红螺菌(Rhodospirillum)，红假单胞菌(RhodoPscudomonas)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，热带假丝酵母(Candidatropicalis)中的多个。
利用该方法制备的有机肥，有机质含量较高并且不易被碳化。
实施例3
(1)将有机肥原料烘干，烘干温度为50℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为58％，制得发酵原料。有机肥原料包括，以重量份数计：动物粪便40份、秸秆30份、木屑20份、厨余垃圾25份、动物加工废弃物30份、树叶25份、菌糠20份、粕类原料15份、草木灰5份。
(2)向发酵原料100份中加入催化剂10份、催化助剂4份以及发酵菌剂20份搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气，通入氧气的速率为50ml/h，进行堆肥发酵，每2天翻堆一次，发酵温度为40℃，发酵时间为20天，发酵完成后，即得所述有机肥。
催化剂为硝酸亚铁和氧化亚铁的混合物；催化助剂为氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钾的混合物。发酵菌剂为维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)，乳酸球菌(Streptococcus lactis)，紫菌红螺菌(Rhodospirillum)，红假单胞菌(RhodoPscudomonas)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，热带假丝酵母(Candidatropicalis)中的多个。
利用该方法制备的有机肥，有机质含量较高并且不易被碳化。
实施例4
(1)将有机肥原料烘干，烘干温度为55℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为55％，制得发酵原料。
有机肥原料包括，以重量份数计：动物粪便50份、秸秆25份、木屑25份、厨余垃圾20份、动物加工废弃物40份、树叶19份、菌糠30份、粕类原料13份、草木灰10份。
(2)向发酵原料100份中加入催化剂7份、催化助剂6份以及发酵菌剂15份搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气，通入氧气的速率为70ml/h，进行堆肥发酵，每1-2天翻堆一次，发酵温度为45℃，发酵时间为17天，发酵完成后，即得所述有机肥。
催化剂为硝酸亚铁和氧化亚铁的混合物；催化助剂为氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钾的混合物。发酵菌剂为维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)，乳酸球菌(Streptococcus lactis)，紫菌红螺菌(Rhodospirillum)，红假单胞菌(RhodoPscudomonas)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，热带假丝酵母(Candidatropicalis)中的多个。
利用该方法制备的有机肥，有机质含量较高并且不易被碳化。
Claims (10)
1.一种用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将有机肥原料烘干，烘干温度为50-60℃，研磨粉碎，加入水调节至含水量为50％-58％，制得发酵原料；
(2)向发酵原料中加入催化剂、催化助剂以及发酵菌剂搅拌混合均匀，向发酵堆中通入氧气进行堆肥发酵，发酵完成后，即得所述有机肥。
2.根据权利要求1所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述有机肥原料包括：动物粪便、秸秆、木屑、厨余垃圾、动物加工废弃物、树叶、菌糠、粕类原料、草木灰中的多种。
3.根据权利要求2所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述有机肥原料包括，以重量份数计：
动物粪便40-60份、秸秆20-30份、木屑20-30份、厨余垃圾15-25份、动物加工废弃物30-50份、树叶10-25份、菌糠20-40份、粕类原料10-15份、草木灰5-15份。
4.根据权利要求1所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述步骤(2)中各原料的使用量为：
发酵原料100份，催化剂5-10份，催化助剂4-8份，发酵菌剂10-20份。
5.根据权利要求1所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述催化剂为硝酸亚铁和氧化亚铁的混合物。
6.根据权利要求1所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述催化助剂为：氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钾的混合物。
7.根据权利要求1所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述发酵菌剂为维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)，乳酸球菌(Streptococcuslactis)，紫菌红螺菌(Rhodospirillum)，红假单胞菌(Rhodo Pscudomonas)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，热带假丝酵母(Candidatropicalis)中的多个。
8.根据权利要求1所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述通入氧气的速率为50-100ml/h。
9.根据权利要求1所述的用于防止有机质碳化的有机肥发酵工艺，其特征在于，所述堆肥发酵的发酵条件为：
每1-2天翻堆一次，发酵温度为40-50℃，发酵时间为15-20天。
10.一种有机肥，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。
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2022
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