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多元菌有氧發(fā)酵生產(chǎn)有機肥的綠色工藝的制作方法

文檔序號:319897閱讀:816來源:國知局

專利名稱::多元菌有氧發(fā)酵生產(chǎn)有機肥的綠色工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種有機肥新的生產(chǎn)工藝,一種利用多元菌協(xié)同發(fā)酵,采用太陽能發(fā)酵塔密閉發(fā)酵,特別是,本發(fā)明的工藝綠色環(huán)保,采用雙重廢氣吸收系統(tǒng),基本上可達到零排放。
背景技術(shù)
:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品加工、畜禽養(yǎng)殖業(yè)以及居民日常生活都會產(chǎn)生大量廢棄物,這不僅占用大量土地,而且造成對水體、土壤、生物、大氣各層面直接、復合交義和循環(huán)式的“水、陸、空”立體污染,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物生產(chǎn)有機肥,對于減少環(huán)境污染、提高農(nóng)業(yè)的綜合效益具有重要的意義,這不僅關(guān)系到資源的再利用和環(huán)境安全,同時與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和社會主義新農(nóng)村的建設(shè)緊密相關(guān)。但是現(xiàn)有的有機肥生產(chǎn)工藝中,存在一些問題發(fā)酵過程中物料不能充分轉(zhuǎn)化成更好促進作物發(fā)育的物質(zhì),并且發(fā)酵工藝為半開放或全開放環(huán)境,發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氨氣、二氧化碳、硫化氫或二氧化硫等氣體嚴重污染環(huán)境,后期的發(fā)酵物料中除水工藝耗能高等。專利CN101602623,CN1548405,CN1397525等報道了運用功能菌包括光合菌、乳酸菌、酵母菌、革蘭氏陽性放線菌等發(fā)酵生產(chǎn)有機肥的方法,但同時利用維素分解菌、半纖維素分解菌以及木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌和其他有益菌共同組成多元菌協(xié)同發(fā)酵未見報道。組成多元菌的各種有益菌協(xié)同作用,將有機物料充分腐熟為易吸收態(tài),發(fā)酵更充分,養(yǎng)分轉(zhuǎn)化率更高。本發(fā)明采用密閉太陽能發(fā)酵塔進行發(fā)酵,充分利用太陽能加快物料轉(zhuǎn)化;更為重要的是,本發(fā)明運用雙重廢氣吸收系統(tǒng),使生產(chǎn)過程基本上可達到零排放。運用本發(fā)明的新工藝生產(chǎn)有機肥,不僅能解決農(nóng)業(yè)廢棄物利用的問題,而且生產(chǎn)過程中無二次污染,所生產(chǎn)的有機肥更是生產(chǎn)有機綠色農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)本發(fā)明生產(chǎn)有機肥的原料配比科學,主要原料來自于禽畜糞便和農(nóng)作物秸稈。禽畜糞便可以是豬糞、牛糞、羊糞、雞糞、鴨糞、鵝糞等其中的一種或多種混合物,農(nóng)作物秸稈可以是稻草、麥草、棉稈、油菜稈、豆稈等其中的一種或多種混合物。另外加入一些腐植酸、粉煤灰和無機礦石粉等輔料。物料中分階段加入腐植酸粉,可以調(diào)節(jié)發(fā)酵過程中的酸堿度,吸收氨,并且腐植酸具有改良土壤,促進作物發(fā)育的作用;適量粉煤灰增加物料的透氣性;適量無機礦粉,提高有機肥中有效磷鉀等養(yǎng)分的含量。其中腐植酸指自然界中廣泛存在的大分子有機物質(zhì),可以是但不限于腐植酸鈉、腐植酸鉀、硝基腐植酸、泥炭營養(yǎng)土等。無機礦粉可以是但不限于磷礦粉、鉀礦粉、磷石灰等,或以上兩種或兩種以上混合物。這些物料的科學配比分別為禽畜糞便30、0%,農(nóng)作物秸稈2(Γ60%,腐植酸210%,粉煤灰或210%,無機礦石粉為廣30%,多元發(fā)酵菌劑0.0023%。本發(fā)明的優(yōu)選方案為禽畜糞便3(Γ70%,農(nóng)作物秸稈2(Γ50%,腐植酸310%,粉煤3、%,無機礦石粉525%,多元發(fā)酵菌劑0.005^2%。本發(fā)明的特別優(yōu)選方案為禽畜糞便4070%,農(nóng)作物秸稈2540%,腐植酸4、%,粉煤4、%,無機礦石粉520%,多元發(fā)酵菌劑0.0廣1%。本發(fā)明采用多元菌有氧發(fā)酵和有機質(zhì)分解工藝,在5-25天內(nèi)將有機物料充分腐熟和分解。多元菌可以是纖維素分解菌、半纖維素分解菌、木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌、EM菌、固氮菌、解磷菌和解鉀菌之一或它們的混合培養(yǎng)物。多元菌可以發(fā)酵富集或從市場購買。本發(fā)明采用的多元菌構(gòu)成主要為纖維素分解菌、半纖維素分解菌1(Γ70%,木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌1050%,其他有益菌為20飛0%。本發(fā)明的優(yōu)選方案為維素分解菌、半纖維素分解菌2(Γ50%,木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌1040%,其他有益菌為20飛0%。本發(fā)明的特別優(yōu)選方案為維素分解菌、半纖維素分解菌3(Γ40%,木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌2030%,其他有益菌為3(Γ50%。本發(fā)明采用太陽能發(fā)酵塔進行發(fā)酵,充分利用太陽能加快物料轉(zhuǎn)化。發(fā)酵塔頂部由透明材料構(gòu)建,能夠充分采集太陽能,具有極好的升溫和保溫效果及調(diào)控功能,有效提高發(fā)酵塔內(nèi)物料外層溫度,減少物料發(fā)酵過程中的內(nèi)外溫差,保證物料轉(zhuǎn)化的均勻性,減少物料的翻拋次數(shù),節(jié)省人力、物力、和財力。太陽能發(fā)酵塔頂部透明材料可以是但不限于塑料、玻璃、以及各種太陽能板等,配套裝置有但不限于太陽能集熱器和Pvc導熱管等。本發(fā)明采用雙重廢氣吸收系統(tǒng)。太陽能發(fā)酵塔靠近上部配置有害氣體吸收管道,連至吸附罐,吸附罐底部分別盛有稀酸或稀堿溶液,吸收發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氨、二氧化碳、硫化氫和二氧化硫等有害氣體,另吸附罐排氣孔與過濾器(裝有改性活性炭)連接,對有害氣體進行再次吸收。本發(fā)明的雙重廢氣吸收系統(tǒng)包括吸附罐直接吸收和過濾器吸附裝置。直接吸收裝置為連有真空吸收的吸附罐,內(nèi)置稀酸或稀堿液體。其中酸選自鹽酸、磷酸、硫酸,或以上兩種或兩種以上混合物。堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣,或以上兩種或兩種以上混合物。過濾器吸附裝置裝有改性活性炭。本發(fā)明屬于采用多元菌有氧發(fā)酵生產(chǎn)有機肥的綠色工藝,在5-25天內(nèi)將有機物料充分腐熟和分解。首先物料配比科學,主原料包括農(nóng)作物桔桿、畜禽糞便等,物料中配有少量腐植酸用以平衡酸堿度;少量粉煤灰增加物料的透氣性;少量無機礦石粉,通過解磷菌、解鉀菌等作用后,提高有機肥中可溶性磷、鉀養(yǎng)分的含量。將農(nóng)業(yè)廢棄物預處理,加入適量粉煤灰和無機礦石粉,輔以少量腐植酸,混勻調(diào)整濕度PH值。其次,采用多元菌有氧發(fā)酵,發(fā)酵更徹底,營養(yǎng)平衡性更好。將多元菌按一定比例加入到原料中進行發(fā)酵。再次,采用密閉太陽能發(fā)酵塔進行發(fā)酵,過程中采用雙重廢氣吸收系統(tǒng)對廢棄進行凈化。中間過程跟蹤調(diào)控,開啟鼓風系統(tǒng),使發(fā)酵環(huán)境處于適宜狀態(tài);一定時間后開啟廢氣吸收系統(tǒng),使廢氣進入吸附罐;最后打開排放閥(連有改性活性炭的過濾器)。重復操作,直至發(fā)酵過程完成。按前面步驟方法所得的產(chǎn)品進行混合攪拌,造粒、干燥,檢測合格后計量包裝得產(chǎn)品。具體實施例方式為了更好理解本發(fā)明,下面采用具體實施方式對運用本發(fā)明作進一步詳細說明,但本發(fā)明的實施方案并不局限于這些實例。實施例1改性活性炭的制備(參照傅成誠等報道的方法,改性活性炭對氨氣吸附性能的研究.紡織高?;A(chǔ)科學學報,第22卷第3期,386-389)稱取活性炭50g,量取45%氫氧化鈉溶液75mL加入,在室溫下恒溫振蕩12h,然后靜置12h,濾去浸漬液,并用去離子水清洗至中性,在105°C下干燥后備用。實施例2改性活性炭的制備(參照傅成誠等報道的方法,改性活性炭對氨氣吸附性能的研究.紡織高?;A(chǔ)科學學報,第22卷第3期,386-389)稱取活性炭50g,量取40%檸檬酸溶液75mL加入,在室溫下恒溫振蕩12h,然后靜置12h,濾去浸漬液,并用去離子水清洗至中性,在105°C下干燥后備用。實施例3有機肥的生產(chǎn)方法,按以下步驟制備產(chǎn)品(1)將340公斤豬糞、80公斤粉碎的稻草混合,粉煤灰25公斤,磷礦粉30公斤,輔以腐植酸25公斤,混勻調(diào)整濕度、pH值(2)將21克纖維素分解菌與半纖維素分解菌、25克木質(zhì)素分解菌與蛋白質(zhì)分解菌、24克EM菌加4.5千克發(fā)酵豆粕,按比例混勻,然后接種到有機物料并混勻。(3)密閉發(fā)酵,中間過程跟蹤調(diào)控;開啟鼓風系統(tǒng),適發(fā)酵環(huán)境處于適宜狀態(tài);一定時間后開啟廢氣吸收系統(tǒng),使廢氣進入吸附罐;最后打開排放閥(連有改性活性炭的過濾器)。重復操作,直至發(fā)酵過程完成。(4)按步驟(1)(2)(3)所得的產(chǎn)品混合攪拌、造粒、干燥,檢測合格后計量包裝得產(chǎn)品實施例4有機肥的生產(chǎn)方法,按以下步驟制備產(chǎn)品(1)將350公斤雞糞、80公斤粉碎的麥稈混合,粉煤灰和鉀礦粉各25公斤,輔以腐植酸20公斤,混勻調(diào)整濕度、pH值(2)將18克纖維素分解菌與半纖維素分解菌、13.5克木質(zhì)素分解菌與蛋白質(zhì)分解菌、13.5克EM菌加3千克麥麩,按比例混勻,然后接種到有機物料并混勻。(3)密閉發(fā)酵,中間過程跟蹤調(diào)控;開啟鼓風系統(tǒng),適發(fā)酵環(huán)境處于適宜狀態(tài);一定時間后開啟廢氣吸收系統(tǒng),使廢氣進入吸附罐;最后打開排放閥(連有改性活性炭的過濾器)。重復操作,直至發(fā)酵過程完成。(4)按步驟(1)(2)(3)所得的產(chǎn)品混合攪拌、造粒、干燥,檢測合格后計量包裝得產(chǎn)品實施例5將實施例4中的有機肥進行檢測,其結(jié)果如下表1有機肥檢驗報告表_檢驗項目檢驗結(jié)果_有機質(zhì)含量(以干基計),%35總養(yǎng)分(Ν+Ρ20δ+Κ20)含量(以干基計),%7.6總氮(N)以干基計),%3.0有效磷(P205)含量(以干基計),%2.8鉀(K20)含量(以干基計),%1.8水分(游離水)含量,%13酸堿度(pH)6.5汞未檢出(<0.005mg/kg)石申0.088mg/kg鎘未檢出(<0.01mg/kg)鉛1.16mg/kg鉻未檢出(<0.Olmg/kg)蛔蟲卵死亡率98%大腸桿菌值48個/克_實施例6有機肥的生產(chǎn)方法,按以下步驟制備產(chǎn)品(1)將330公斤公斤牛糞、100公斤粉碎的稻草混合,粉煤灰和磷礦粉各25公斤,輔以腐植酸20公斤,混勻調(diào)整濕度、pH值(2)將20克纖維素分解菌與半纖維素分解菌、12.5克木質(zhì)素分解菌與蛋白質(zhì)分解菌、17.5克EM菌加4千克發(fā)酵豆粕,按比例混勻,然后接種到有機物料并混勻。(3)密閉發(fā)酵,中間過程跟蹤調(diào)控;開啟鼓風系統(tǒng),適發(fā)酵環(huán)境處于適宜狀態(tài);一定時間后開啟廢氣吸收系統(tǒng),使廢氣進入吸附罐;最后打開排放閥(連有改性活性炭的過濾器)。重復操作,直至發(fā)酵過程完成。(4)按步驟(1)(2)(3)所得的產(chǎn)品混合攪拌、造粒、干燥,檢測合格后計量包裝得女口廣口口實施例7有機肥在大豆田的應用效果試驗試驗于2009年4月在唐山市樂亭縣進行,常規(guī)肥為每畝施用6kg尿素,20千克二銨,8千克氯化鉀,有機肥處理為每畝施用200kg按實例4制得的有機肥+常規(guī)施用化肥量的一半,調(diào)查結(jié)果見表2。表22009年唐山市樂亭縣施用有機肥后大豆產(chǎn)量調(diào)查表—面積(畝)~7^~^畝產(chǎn)(kg)增產(chǎn)(kg)增產(chǎn)率(%)—平率(%)一有機肥1.8336.98187.210.315.836.32南·機肥2.2_409.88186.31_a_41_5J32____舍機肥2377.38188.6911.796.66有機肥1.6304.19190.1213.227.47_389.18176.90________常規(guī)肥為每畝施用6kg尿素,20千克二銨,8千克氯化鉀,有機肥處理為每畝施用200kg按實例2制得的有機肥+常規(guī)施用化肥量的一半。實施例8有機肥在蘋果園的應用效果試驗試驗于2008年9月在遼寧省凌海進行,常規(guī)施肥為每畝施用復合肥(15_15_15)80千克,有機肥處理為每畝施用IOOOkg按實例3制得的有機肥+常規(guī)施用化肥量的一半,調(diào)查結(jié)果見表3。表32009年凌海施用有機肥后蘋果產(chǎn)量調(diào)查表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例9有機肥在蘋果園的應用效果試驗試驗于2008年在青島市即墨王村進行。試驗設(shè)3個有機肥用量,即A每株施有機肥(按實例4制得,下同)底肥20kg;B:每株施有機肥底肥20kg+常規(guī)施肥的一半、C:常規(guī)施肥,施尿素每株0.8斤,每株施復合肥(NPK各15%復合肥)1.5斤。表42008年蘋果產(chǎn)量變化情況<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>調(diào)查結(jié)果表明,有機肥無機肥混施蘋果產(chǎn)量最高,株平均產(chǎn)量為71.5kg,單施用有機肥和無機肥之間無差別。從單果重來看,有機無機復配使用,蘋果單果重最大,為226.9g,其次是單施有機肥,為205.6g,常規(guī)施肥處理最小,為204.5g。表52008年蘋果品質(zhì)變化情況<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>如上表,施用生物有機肥的果樹,其果實品質(zhì)比常規(guī)施肥處理有所高。其中單施生物有機肥處理與常規(guī)施肥處理相比,果實可溶性固形物增加0.4%,有機無機混施果實可溶性固形物13.6%,與常規(guī)施肥處理相比增加0.2%。在硬度方面,單施生物有機肥處理硬度增加,為8.Okg/cm2,比常規(guī)施肥處理增加0.lkg/cm2,對蘋果果形指數(shù),施用有機肥和有機無機混施硬度均有所增加,分別為0.88和0.90,分別比常規(guī)施肥提高0.02和0.04。施用有機肥和有機無機混施維生素C含量均比常規(guī)施化肥處理有所增加,分別增加了0.06%和0.07%。從總糖來看,施用有機肥和有機無機混施蘋果果實總糖含量比常規(guī)施肥提高了2.7%。權(quán)利要求一種利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于包括以下幾個方面科學配比物料,采用多元菌有氧發(fā)酵,并采用太陽能發(fā)酵塔及雙重廢氣吸收系統(tǒng),避免環(huán)境污染。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)有機肥的工藝,其特征在于其原料配方中包括下列重量份的原料禽畜糞便30、0%,農(nóng)作物秸稈2(T60%,腐植酸210%,粉煤灰或210%,無機礦石粉為廣30%,多元發(fā)酵菌劑0.0023%。3.如權(quán)利要求廣2所述的生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于所述的多元菌可以是纖維素分解菌、半纖維素分解菌、木質(zhì)素分解菌、蛋白酶、蛋白質(zhì)分解菌、EM菌、固氮菌、解磷菌和解鉀菌之一或它們的混合培養(yǎng)物,無機礦粉可以是但不限于磷礦粉、鉀礦粉、磷石灰等,可以是單一的,也可以是它們的混合物。4.如權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于多元菌構(gòu)成主要為纖維素分解菌、半纖維素分解菌1070%,木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌1(T50%,其他有益菌為20^60%。5.如權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于多元菌構(gòu)成主要為維素分解菌、半纖維素分解菌2(T50%,木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌1(T40%,其他有益菌為20^60%。6.如權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于多元菌構(gòu)成主要為維素分解菌、半纖維素分解菌3(T40%,木質(zhì)素分解菌、蛋白質(zhì)分解菌2(T30%,其他有益菌為30^50%。7.如權(quán)利要求3飛所述的生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于將科學配比的原料混勻后后在太陽能集熱式密閉發(fā)酵塔內(nèi)進行發(fā)酵。太陽能發(fā)酵塔頂部透明材料可以是但不限于塑料、玻璃、以及各種太陽能板等,配套裝置有但不限于太陽能集熱器和pvc導熱管等。8.如權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于采用雙重廢氣吸收系統(tǒng)。雙重廢氣吸收系統(tǒng)包括吸附罐直接吸收和過濾器吸附裝置。直接吸收裝置為連有真空吸收的吸附罐,內(nèi)置稀酸或稀堿液體。其中酸選自鹽酸、磷酸、硫酸,或以上兩種或兩種以上混合物。堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣,或以上兩種或兩種以上混合物。過濾器吸附裝置裝有改性活性炭。9.如權(quán)利要求7、所述的生產(chǎn)有機肥的新工藝,其特征在于包括如下步驟(1)將農(nóng)業(yè)廢棄物預處理,加入適量粉煤灰和無機礦石粉,輔以少量腐植酸,混勻調(diào)整濕度PH值;(2)將多元菌按比例混勻,接種到有機物料并混勻。(3)密閉發(fā)酵,中間過程跟蹤調(diào)控,開啟鼓風系統(tǒng),使發(fā)酵環(huán)境處于適宜狀態(tài);一定時間后開啟廢氣吸收系統(tǒng),使廢氣進入吸附罐;最后打開排放閥(連有改性活性炭的過濾器)。重復操作,直至發(fā)酵過程完成。(4)按步驟(1)(2)(3)所得的產(chǎn)品混合攪拌,造粒、干燥,檢測合格后計量包裝得產(chǎn)品。全文摘要本發(fā)明公開了一種有機肥新的生產(chǎn)工藝,首先物料配比科學,主原料包括農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等,加入適量粉煤和無機礦粉等,物料中配有少量腐植酸;其次,采用多元菌有氧發(fā)酵,發(fā)酵更徹底,營養(yǎng)平衡性更好;本發(fā)明采用密閉太陽能發(fā)酵塔,并配有雙重廢氣吸收系統(tǒng),避免環(huán)境污染。施用本發(fā)明的肥料能提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、提高作物產(chǎn)量。文檔編號C05F17/02GK101830756SQ201010168889公開日2010年9月15日申請日期2010年5月12日優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日發(fā)明者徐磊,楊國權(quán),趙前飛申請人:英聯(lián)國際化學品(北京)有限公司
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