以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥料的方法及制成的肥料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于農(nóng)林廢棄物再利用和有機肥料生產(chǎn)領(lǐng)域,提供一種藻類廢棄物加工生產(chǎn)有機海藻肥的方法及以此方法制成的有機海藻肥和有機海藻復(fù)合肥。該方法主要包括:藻類廢棄物粉碎混勻,酶解分解藻類細胞壁、多糖及蛋白質(zhì),固液分離酶解液,再用乙醇浸提酶解藻渣制成浸膏,酶解液和浸膏混合形成有機海藻液肥,摻入一定比例的藻渣后可形成有機海藻顆粒肥,當加入適量的化學(xué)肥料后可制成有機海藻復(fù)合型肥。本發(fā)明以大型海藻加工和微藻加工過程產(chǎn)生的廢物為原料制備海藻有機肥,不僅操作簡便,制作周期短,而且為大型海藻或微藻加工企業(yè)提供處理廢棄物的新思路,提高企業(yè)生產(chǎn)加工的環(huán)境友好性,提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。
【專利說明】以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥料的方法及制成的肥料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)林廢棄物再利用和有機肥料生產(chǎn)領(lǐng)域,涉及一種有機海藻肥的制備方法,具體涉及酶解法降解大型海藻及微藻加工過程中產(chǎn)生的廢棄物以生產(chǎn)有機海藻肥的方法及以此方法制成的有機海藻肥和有機海藻復(fù)合肥。
【背景技術(shù)】
[0002]我國大型海藻資源豐富,年產(chǎn)量達700多萬噸,占世界總產(chǎn)量的一半以上。依靠豐富的大型海藻資源,我國已經(jīng)建立起規(guī)模龐大的大型海藻生產(chǎn)和加工產(chǎn)業(yè),形成以褐藻和紅藻為主體的大型海藻工業(yè)體系,涉及食品、飼料、醫(yī)藥、化工等多個領(lǐng)域,成為海洋經(jīng)濟的重要組成部分。目前我國大型海藻加工主要涉及海藻膠如海藻酸鹽、瓊膠、卡拉膠等提取加工。海藻膠生產(chǎn)過程中,將藻膠從大型海藻中提取出來后會產(chǎn)生大量的難以降解的加工廢棄物。以海帶為例,海藻酸鈉提取過程中,浸泡后的海帶經(jīng)過堿液消化,粗過濾得到的不溶性組分及膠液經(jīng)稀釋、發(fā)泡、漂浮后得到的懸浮性固體廢棄物即是海帶渣。按比例計算,每年我國海帶加工行業(yè)至少產(chǎn)生數(shù)以十萬噸的海帶加工廢棄物。而加工廢棄物含有大量的有機質(zhì)和營養(yǎng)鹽,以海帶加工廢棄物為例,海帶渣是海帶加工廢棄物中比例最大的固體雜質(zhì)。以干物質(zhì)計,海帶渣中主要含粗蛋白約20%,粗纖維約50%,灰分約3%。此外,海帶渣中還含有未提取完全的褐藻酸鹽、褐藻酸糖硫酸脂、植物分裂素和生長激素等活性物質(zhì)。如果將大型海藻加工廢棄物直接投放于環(huán)境中去,這會成為水體富營養(yǎng)化和赤潮誘發(fā)的潛在因素,嚴重影響海洋漁業(yè)經(jīng)濟和生態(tài)的發(fā)展。而將大型海藻加工廢棄物采用填埋的方法進行處理,不但占用了大量的土地,還浪費了大量的資源,因此開展海藻渣綜合利用研究對提升我國傳統(tǒng)海帶工業(yè)的競爭力、降低環(huán)境污染都具有重要的意義。對大型海藻加工廢棄物的二次開發(fā)利用,能有效地提高大型海藻加工工藝的效率,利用大型海藻加工廢棄物生產(chǎn)海藻肥料,是一條變廢為寶的有效途徑。
[0003]隨著近年來微藻養(yǎng)殖和加工企業(yè)的迅速發(fā)展,微藻高值產(chǎn)品的提取加工也成為食品、保健品行業(yè)發(fā)展的熱點。從微藻中提取胡蘿卜素、蝦青素、藻膽蛋白等色素和抗氧化物,以及DHA和花生四烯酸等多不飽和脂肪酸等高值活性物質(zhì)已成為微藻加工企業(yè)發(fā)展的重點方向。以提取多不飽和脂肪酸后殘留的微藻渣中為例,其含有大量的纖維素、蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì),某些微藻可能還富含淀粉和多糖類有機大分子??傊?,大型海藻渣和微藻渣均富含營養(yǎng)物質(zhì),能供應(yīng)植物生長所需,其中還含有的微量元素和植物源激素,可促進植物根系和主莖的發(fā)育,對提高植物產(chǎn)量、改善品質(zhì)和增強作物抵抗不良環(huán)境的能力。
[0004]然而,從微藻中提取各種高值產(chǎn)品后會產(chǎn)生大量的微藻渣,除部分可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料外,大部分微藻渣亦采用填埋或焚燒等方式處理,不僅綜合利用效率低下,亦存在難以解決的環(huán)境污染問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中大型海藻和微藻加工廢棄物利用率不高,產(chǎn)生的廢棄物排放于環(huán)境中污染和資源浪費的問題,提供一種高效、簡單的從藻類加工廢棄物中提取營養(yǎng)物質(zhì)獲得有機海藻肥的方法以及用此種方法制成的有機海藻肥和有機海藻復(fù)合肥。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下方法實現(xiàn)
[0007]本發(fā)明提供一種以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,包括如下步驟:
[0008](I)洗滌大型海藻渣,擠壓脫水,曬干并粉粹,過篩制成粒徑均一的海藻渣粉;
[0009](2)洗滌微藻渣,冷凍干燥,備用;
[0010](3)A.混勻經(jīng)過步驟I)處理過的海藻渣粉和步驟2)處理的微藻渣,海藻渣與微藻渣質(zhì)量比為1-2: 1,用pH 4.5-6.0的乙酸-乙酸鈉緩沖液懸浮,按酶:藻渣總質(zhì)量為
2-2.5%加入纖維素酶降解藻類細胞壁,溫度45-55°C,浸提48_72h,100°C滅酶活4_8min ;B.調(diào)節(jié)pH至3.0-6.0,按酶:藻渣總質(zhì)量為1-2%加入果膠酶降解細胞壁、海藻膠及多糖,溫度40-50°C,浸提48-72h,滅酶活;C.調(diào)節(jié)pH至3.5-9.0,按酶:藻渣總質(zhì)量為1-1.5%加入蛋白酶類降解蛋白質(zhì),溫度45-600C,浸提24-48h,滅酶活。
[0011](4)將上述藻渣酶解液進行固液分離,得到酶解上清液;
[0012](5)將上述酶解上清液真空濃縮至比重為1.0-1.2g/ml ;
[0013](6)將步驟3)處理后的藻渣用90%乙醇浸提12_24h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.1-1.2的浸膏,與步驟5)中制得的酶解液,按浸膏與酶解液質(zhì)量體積比5-10%配比混合,制得液態(tài)有機海藻肥。
[0014]本發(fā)明提供的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,進一步地,步驟3)為A.混勻經(jīng)過步驟I)處理過的海藻渣粉和步驟2)處理的微藻渣,海藻渣與微藻渣質(zhì)量比為1-2: 1,用pH 5.0的乙酸-乙酸鈉緩沖液懸浮,按酶:藻渣質(zhì)量比加入2%纖維素酶,溫度55°C,浸提72h,100°C滅酶活5min;B.調(diào)節(jié)pH 4.2,按酶:藻渣質(zhì)量比加入1%果膠酶,溫度50°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;C.調(diào)節(jié)pH 6.0,按酶:藻渣質(zhì)量比加入I %蛋白酶,溫度55°C,浸提48h,100°C滅酶活5min。
[0015]本發(fā)明提供的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,進一步地,步驟3)為:A.混勻經(jīng)過步驟I)處理過的海藻渣粉和步驟2)處理的微藻渣,海藻渣與微藻渣比例為1-2: 1,1%的似20)3溶液消化,于60°C浸提60h ;B.加入乙酸調(diào)節(jié)pH為4.5,按酶/藻渣質(zhì)量比的量加入2%纖維素酶和1%果膠酶,溫度50°C下浸提72h,100°C滅酶活5min ;C.調(diào)節(jié)pH 6.0,最后加入1%蛋白酶類,溫度55°C,浸提48h,100°C滅酶活5min。
[0016]本發(fā)明提供的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,進一步地,步驟3)酶降解過程中,使用的纖維素酶、果膠酶與纖維二糖酶、淀粉酶、昆布多糖酶配合使用,蛋白酶類包括木瓜蛋白酶、蝸牛酶,以上多種酶配合使用使纖維素、多糖和蛋白質(zhì)降解率達到80%以上。
[0017]上述任一項以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,進一步地,步驟I)使用的海藻渣是大型海藻提取完海藻膠后的廢棄物,為褐藻和紅藻二者之一或混合物的加工廢棄物,褐藻包括海帶和巨藻任一種或二者混合物,紅藻包括麒麟菜、江蘺、卡帕藻任一種或幾種混合物;步驟2)使用的微藻渣是微藻提取高值活性物質(zhì)后的廢棄物,包括小球藻、鹽藻、紅球藻或螺旋藻任一種或幾種混合物。
[0018]本發(fā)明提供的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,進一步地,步驟I)中海藻渣經(jīng)過80目篩形成粒徑均一的海藻渣粉;步驟3)中海藻渣與微藻渣混合物與緩沖液按混合物與緩沖液質(zhì)量體積比1: 15-1: 20混合。
[0019]本發(fā)明提供的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,進一步地,將步驟6)中經(jīng)乙醇浸提過的藻渣烘干,并與步驟6)中所得有機海藻液肥混勻,噴霧干燥,過Imm篩造粒,制得顆粒狀有機海藻肥。
[0020]本發(fā)明還提供一種有機海藻肥,采用上述任一項方法制成。
[0021]本發(fā)明提供一種有機海藻復(fù)合肥,該復(fù)合肥包括上述方法制成的有機海藻肥和步驟6)中乙醇浸提過的浸提上清液,二者的體積質(zhì)量比為1: 1-2,同時包括腐植酸、尿素、磷酸二氫鉀、碳酸氫銨、硫酸鉀、氯化鉀的一種或多種復(fù)配,總組分為有機海藻肥質(zhì)量的40-75%,其中,腐植酸3-10%,尿素3-10%、磷酸二氫鉀3_10%、碳酸氫銨3-10%、硫酸鉀
3-10 %、氯化鉀3-10 %,制得液態(tài)有機海藻復(fù)合肥。
[0022]本發(fā)明提供的有機海藻復(fù)合肥,作為優(yōu)選,該有機海藻復(fù)合肥經(jīng)過噴霧干燥,為Imm大小的顆粒狀。
[0023]本發(fā)明的有益效果:
[0024](I)本發(fā)明采用組合酶解的方式,通過合理優(yōu)化酶解反應(yīng)條件,最大化的分解藻類生產(chǎn)廢棄物中的有機物質(zhì),將其中的纖維素、蛋白質(zhì)和多糖等大分子降解為易被植物吸收的小分子有機物,操作簡便,制作周期短;并采用乙醇浸提提取殘余的植物生長調(diào)節(jié)劑,將酶解液與乙醇浸膏混合,最終制成富含營養(yǎng)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)劑的有機海藻肥。
[0025](2)本發(fā)明以大型海藻加工和微藻加工過程產(chǎn)生的廢物為原料制備海藻有機肥,不僅為大型海藻或微藻加工企業(yè)提供處理廢棄物的新思路,提高企業(yè)生產(chǎn)加工的環(huán)境友好性,促進了海藻和微藻生產(chǎn)加工過程的綜合利用,提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0026](3)通過試驗發(fā)現(xiàn),在一定濃度下,海藻液體肥的濃度越高,對北極小球藻細胞的生長及營養(yǎng)物質(zhì)積累的促進作用越明顯,說明本發(fā)明提供的海藻肥具有明顯的促生長作用,具有良好的應(yīng)用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1不同濃度海藻液肥處理生長速率變化
[0028]圖2不同濃度海藻液肥處理蛋白含量差異
[0029]圖3不同濃度海藻液肥胞內(nèi)可溶性糖含量差異
[0030]圖4不同濃度海藻液肥處理生長速率變化
【具體實施方式】
[0031 ] 下面結(jié)合具體實施例,進一步闡釋本發(fā)明。
[0032]實施例1
[0033]將經(jīng)過洗滌、脫水、干燥后的海帶渣粉粹,過80目篩制成粒徑均一的海帶渣粉,與經(jīng)過洗滌、脫水、冷凍干燥后的小球藻渣按質(zhì)量比1:1混合,用PH 5.0的乙酸-乙酸鈉緩沖液懸浮,藻渣與緩沖液質(zhì)量體積比為1: 15,按酶:藻渣質(zhì)量比加入2%纖維素酶,溫度55°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;B.調(diào)節(jié)pH 4.2,加入I %果膠酶,溫度50°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;C.調(diào)節(jié)pH 6.0,最后加入1%木瓜蛋白酶,溫度55°C,浸提48h,100°C滅酶活5min,將藻渣酶解液進行固液分離,得酶解上清液;將酶解上清液真空濃縮至比重為
1.0g/ml ;將上述固液分離后的固體物即經(jīng)酶解處理后的海藻渣用90%乙醇浸提12h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.lg/ml的浸膏,并按質(zhì)量體積比5%的量與經(jīng)過真空濃縮后制得的酶解上清液混合,制得有機海藻液肥。
[0034]實施例2:
[0035]將經(jīng)過洗滌、脫水、干燥后的海帶、麒麟菜混合渣粉粹,過80目篩制成粒徑均一的海藻渣粉,與經(jīng)過洗滌、脫水、冷凍干燥后的螺旋藻渣按2: I的比例混合,用I % Na2CO3溶液消化,于60°C浸提60h;調(diào)節(jié)pH為4.5,按酶:藻渣質(zhì)量比的量加入2%纖維素酶和1%果膠酶,溫度50°C下浸提72h,100°C滅酶活5min ;調(diào)節(jié)pH 5.5,最后加入I %木瓜蛋白酶,溫度55°C,浸提48h,100°C滅酶活5min,將藻渣酶解液進行固液分離;酶解上清液真空濃縮至比重為1.0g/ml ;將上述固液分離后的固體物即經(jīng)酶解處理后的海藻渣用90%乙醇浸提12h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.lg/ml的浸膏,并按質(zhì)量體積比5%的量與經(jīng)過真空濃縮后制得的酶解上清液混合,將經(jīng)酶解和乙醇浸提過的藻渣烘干,并與酶解提取液與浸膏的混勻,噴霧干燥,過1_篩造粒,制得顆粒狀有機海藻肥。
[0036]實施例3
[0037]將經(jīng)過洗滌、脫水、干燥后的麒麟菜渣粉粹,過80目篩制成粒徑均一的海藻渣粉,與經(jīng)過洗滌、脫水、冷凍干燥后的小球藻渣按2: I的比例混合,用pH 6.0的緩沖液懸浮,藻渣與緩沖液用量的比例為1: 15?;旌象w系按酶/藻渣質(zhì)量比加入2.5%纖維素酶,溫度45°C,浸提72h,100°C滅酶活4min ;調(diào)節(jié)pH 3.5,加入2%果膠酶,溫度40°C,浸提72h,100°C滅酶活4min ;調(diào)節(jié)pH 5.5,最后加入I %木瓜蛋白酶,溫度60°C,浸提72h,100°C滅酶活4min,將藻渣酶解液進行固液分離;酶解上清液真空濃縮至比重為1.2g/ml ;將上述固液分離后的固體物即經(jīng)酶解處理后的海藻渣用90 %乙醇浸提24h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.2g/ml的浸膏,并按質(zhì)量體積比5%的量與經(jīng)過真空濃縮后制得的酶解上清液混合,制得有機海藻液肥。所制得的有機液肥可以經(jīng)稀釋后直接噴灑于葉片表面,也可以按需要以一定比例加入任一種水培營養(yǎng)液中,促進植物生長。
[0038]實施例4
[0039]將經(jīng)過洗滌、脫水、干燥后的卡帕藻渣粉粹,過80目篩制成粒徑均一的海藻渣粉,與經(jīng)過洗滌、脫水、冷凍干燥后的鹽藻渣按1:1的比例混合,用pH 4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖液懸浮,藻渣與緩沖液用量的比例為1: 20?;旌象w系按酶/藻渣質(zhì)量比加入2%纖維素酶,溫度55°C,浸提48h,100°C滅酶活4min ;調(diào)節(jié)pH 4.5,加入I %果膠酶,溫度50°C,浸提48h,100°C滅酶活4min ;調(diào)節(jié)pH 6.0,最后加入1.5%木瓜蛋白酶,溫度45°C,浸提48h,100°C滅酶活4min,將藻渣酶解液進行固液分離;酶解上清液真空濃縮至比重為1.2g/ml ;將上述固液分離后的固體物即經(jīng)酶解處理后的海藻渣用90%乙醇浸提12h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.2g/ml的浸膏,并按質(zhì)量體積比10%配比與濃縮酶解上清液混合,并與藻渣按體積質(zhì)量比1:1混合。將上述所得混合物與腐植酸、磷酸二氫鉀、碳酸氫銨、硫酸鉀四種化合物按質(zhì)量比復(fù)配,各組分質(zhì)量比為有機海藻肥70%,腐植酸5%,磷酸二氫鉀10%、碳酸氫銨3%、硫酸鉀5%。混勻后噴霧干燥,過Imm篩造粒,制得顆粒狀有機海藻復(fù)合肥。
[0040]實施例5
[0041]將經(jīng)過洗滌、脫水、干燥后的江蘺渣粉粹,過80目篩制成粒徑均一的海藻渣粉,與經(jīng)過洗滌、脫水、冷凍干燥后的鹽藻渣按1:1的比例混合,用PH 5.0的乙酸乙酸鈉緩沖液懸浮,藻渣與緩沖液用量的比例為1: 20?;旌象w系按酶/藻渣質(zhì)量比加入2%纖維素酶和纖維二糖酶混合物,溫度55°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;調(diào)節(jié)pH 5.0,加入1%果膠酶、淀粉酶,溫度50°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;調(diào)節(jié)pH 6.0,最后加入1.5%木瓜蛋白酶和蝸牛酶混合物,溫度50°C,浸提48h,經(jīng)過上述酶解反應(yīng)后,纖維素、多糖、蛋白質(zhì)降解率達到80%,100°C滅酶活5min,將藻渣酶解液進行固液分離;酶解上清液真空濃縮至比重為1.2g/ml ;將上述固液分離后的固體物即經(jīng)酶解處理后的海藻渣用90%乙醇浸提12h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.2g/ml的浸膏,并按質(zhì)量體積比10%配比與濃縮酶解上清液混合,并與藻渣按體積質(zhì)量比1:1混合。將上述所得混合物與腐植酸、磷酸二氫鉀、碳酸氫銨、硫酸鉀四種化合物按質(zhì)量比復(fù)配,各組分質(zhì)量比為有機海藻肥75%,腐植酸10%,尿素3%,磷酸二氫鉀10%、碳酸氫銨10%、硫酸鉀3%、氯化鉀10%?;靹蚝髧婌F干燥,過Imm篩造粒,制得顆粒狀有機海藻復(fù)合肥。
[0042]實施例6
[0043]將經(jīng)過洗滌、脫水、干燥后的卡帕藻渣粉粹,過80目篩制成粒徑均一的海藻渣粉,與經(jīng)過洗滌、脫水、冷凍干燥后的紅球藻渣按1: 2的比例混合,用pH 5.0的緩沖液懸浮,藻渣與緩沖液用量的比例為1: 20?;旌象w系按酶/藻渣質(zhì)量比加入2%纖維素酶、纖維二糖酶、昆布多糖酶,溫度55°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;調(diào)節(jié)pH 4.0,加入I %果膠酶,溫度50°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;調(diào)節(jié)pH6.0,最后加入1.5%蝸牛酶,溫度45°C,浸提48h,保證纖維素、多糖和蛋白質(zhì)降解率達到85%,100°C滅酶活5min,將藻渣酶解液進行固液分離;酶解上清液真空濃縮至比重為1.2g/ml ;將上述固液分離后的固體物即經(jīng)酶解處理后的海藻渣用90%乙醇浸提12h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.2g/ml的浸膏,并按質(zhì)量體積比10%配比與濃縮酶解上清液混合,并與藻渣按體積質(zhì)量比1:1混合。將上述所得混合物與腐植酸、磷酸二氫鉀、碳酸氫銨、硫酸鉀四種化合物按質(zhì)量比復(fù)配,各組分質(zhì)量比為有機海藻肥75 %,腐植酸3 %,尿素10 %,磷酸二氫鉀3 %、碳酸氫銨3 %、硫酸鉀10%,氯化鉀3 %?;靹蚝髧婌F干燥,過Imm篩造粒,制得顆粒狀有機海藻復(fù)合肥。
[0044]實施例7
[0045]海藻液肥促進北極小球藻生長、活性物質(zhì)積累試驗
[0046]以實施例1獲得的有機海藻液肥為試驗對象,以微藻培養(yǎng)基BB為培養(yǎng)基(NaNO325.0g/L、MgSO4.7H20 7.5g/L、NaCl 2.5g/L、K2HPO4 7.5g/L、KH2PO4 17.5g/L、CaCl2.2H20
2.5g/L、ZnSO4.7H20 8.82g/L、MnCl2.4H20 1.44g/L、Mo03 0.71g/L、CuSO4.5H20 1.57g/L、Co (NO3) 2.6H20 0.49g/L、H3BO3 11.42g/L、EDTA 50.0g/L、KOH 31.0g/L, FeSO4.7H20 4.98g/1^、濃H2SO4 1.0ml/L),分別取培養(yǎng)基體積的4.0%,2.0%,1.0%,0.5%,0.2%的有機海藻液肥,加入上述培養(yǎng)基中,研究本發(fā)明提供的有機海藻肥在北極小球藻細胞的生長及營養(yǎng)物質(zhì)積累方面的促進作用。如圖1所示,海帶液體肥的濃度越高,北極小球藻生長越快;4.0 %海帶液體肥處理在接種后12d北極小球藻的生長速率仍顯著高于其他處理。由圖2可知,在接種后24d,北極小球藻胞內(nèi)可溶性蛋白濃度隨海帶液體肥濃度的增加而增大,表明添加海帶液肥有利于細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成;4.0%處理胞內(nèi)可溶性蛋白濃度最高,0.2%處理最低,分別比對照高出80.16%和40.12%。由圖3可知,接種后24d,4.0%海帶液體肥處理的胞內(nèi)可溶性糖含量最高,其后依次為2.0%、1.0%、0.2%、0.5%,表明添加海帶液肥促進了細胞內(nèi)可溶性糖類物質(zhì)的積累。由圖4可知,接種后lld,4.0%海帶液體肥處理后北極小球藻的Fv/Fm最高,表明其光合效率最高,其次為2.0%處理。
[0047]綜合分析以上結(jié)果,利用海帶加工廢棄物制備的液肥,能有效地促進微藻細胞的生長,提高藻細胞的光合性能,并促進蛋白質(zhì)和糖類物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的積累。
[0048]以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施的案列而已,并非是對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換,均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,其特征在于包括如下步驟: (1)洗滌大型海藻渣,擠壓脫水,曬干并粉粹,過篩制成粒徑均一的海藻渣粉; (2)洗滌微藻渣,冷凍干燥,備用; (3)A.混勻經(jīng)過步驟I)處理過的海藻渣粉和步驟2)處理的微藻渣,海藻渣與微藻渣質(zhì)量比為1-2: 1,用pH 4.5-6.0的乙酸-乙酸鈉緩沖液懸浮,按酶:藻渣總質(zhì)量為2-2.5%加入纖維素酶降解藻類細胞壁,溫度45-55°C,浸提48-72h,高溫滅酶活4-8min ;B.調(diào)節(jié)pH至3.5-5.0,按酶:藻渣總質(zhì)量為1-2%加入果膠酶降解細胞壁、海藻膠及多糖,溫度40-50°C,浸提48-72h,滅酶活;C.調(diào)節(jié)pH至5.5-6.0,按酶:藻渣總質(zhì)量為1_1.5%加入蛋白酶類降解蛋白質(zhì),溫度45-60°C,浸提24-48h,滅酶活。 (4)將上述藻渣酶解液進行固液分離,得到酶解上清液; (5)將上述酶解上清液真空濃縮至比重為1.0-1.2g/ml ; (6)將步驟3)處理后的藻渣用乙醇浸提12-24h,浸提上清液經(jīng)減壓濃縮制得比重為1.1-1.2g/ml的浸膏,與步驟5)中制得的酶解液,按浸膏與酶解液質(zhì)量體積比5-10%配比混合,制得液態(tài)有機海藻肥。
2.權(quán)利要求1所述的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,其特征在于:步驟3)為A.混勻經(jīng)過步驟I)處理過的海藻渣粉和步驟2)處理的微藻渣,海藻渣與微藻渣質(zhì)量比為1-2: 1,用pH 5.0的乙酸-乙酸鈉緩沖液懸浮,按酶:藻渣質(zhì)量比加入2%纖維素酶,溫度55°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;B.調(diào)節(jié)pH 4.2,按酶:藻渣質(zhì)量比加入I %果膠酶,溫度50°C,浸提72h,100°C滅酶活5min ;C.調(diào)節(jié)pH 6.0,按酶:藻渣質(zhì)量比加入I %蛋白酶,溫度 55°C,浸提 48h,100°C滅酶活 5min。
3.權(quán)利要求1所述的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,其特征在于步驟3)為:A.混勻經(jīng)過步驟I)處理過的海藻渣粉和步驟2)處理的微藻渣,海藻渣與微藻渣比例為1-2: 1,1%的似20)3溶液消化,于60°C浸提60h ;B.加入乙酸調(diào)節(jié)pH為4.5,按酶/藻渣質(zhì)量比的量加入2%纖維素酶和1%果膠酶,溫度50°C下浸提72h,100°C滅酶活8min ;C.調(diào)節(jié)pH 6.0,最后加入1%蛋白酶類,溫度55°〇,浸提4811,1001:滅酶活81^11。
4.權(quán)利要求1所述的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,其特征在于:步驟3)酶降解過程中,使用的纖維素酶、果膠酶與纖維二糖酶、淀粉酶、昆布多糖酶配合使用,蛋白酶類包括木瓜蛋白酶、蝸牛酶,以上多種酶配合使用使纖維素、多糖和蛋白質(zhì)降解率達到80%以上。
5.權(quán)利要求1-4任一項所述的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,其特征在于:步驟I)使用的海藻渣是大型海藻提取完海藻膠后的廢棄物,為褐藻和紅藻二者之一或混合物的加工廢棄物,褐藻包括海帶和巨藻任一種或二者混合物,紅藻包括麒麟菜、江蘺、卡帕藻任一種或幾種混合物;步驟2)使用的微藻渣是微藻提取高值活性物質(zhì)后的廢棄物,包括小球藻、鹽藻、紅球藻或螺旋藻任一種或幾種混合物。
6.權(quán)利要求5所述的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,其特征在于:步驟I)中海藻渣經(jīng)過80目篩形成粒徑均一的海藻渣粉;步驟3)中海藻渣與微藻渣混合物與緩沖液按混合物與緩沖液質(zhì)量體積比1: 15-1: 20混合。
7.權(quán)利要求6所述的以藻類加工廢棄物生產(chǎn)有機海藻肥的方法,其特征在于:將步驟6)中經(jīng)乙醇浸提過的藻渣烘干,并與步驟6)中所得有機海藻液肥混勻,噴霧干燥,過Imm篩造粒,制得顆粒狀有機海藻肥。
8.一種有機海藻肥,其特征在于采用1-7任一項權(quán)利要求所述方法制成。
9.一種有機海藻復(fù)合肥,其特征在于:該復(fù)合肥包括權(quán)利要求1-6任一項所述方法制成的有機海藻肥和步驟6)中乙醇浸提過的浸提上清液,二者的體積質(zhì)量比為1: 1-2,同時包括腐植酸、尿素、磷酸二氫鉀、碳酸氫銨、硫酸鉀、氯化鉀的一種或多種復(fù)配,總組分為有機海藻肥質(zhì)量的40-75%,其中,腐植酸3-10%,尿素3-10%、磷酸二氫鉀3_10%、碳酸氫銨3-10%、硫酸鉀3-10%、氯化鉀3-10%,制得液態(tài)有機海藻復(fù)合肥。
10.權(quán)利要求9所述的有機海藻復(fù)合肥,其特征在于:該有機海藻復(fù)合肥經(jīng)過噴霧干燥,為Imm大小的顆粒狀。
【文檔編號】C05G3/00GK104387171SQ201410626402
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】王長海, 何梅琳, 鄭世燕, 吳明珠, 鄒山梅 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)