CN101857510A - 一种柑橘专用橘渣有机复合肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柑橘专用橘渣有机复合肥，它是采用包括有机质、尿素、磷酸一铵、硫酸钾为原料，经先把有机质进行发酵处理，然后按照氮磷钾元素占总质量百分比为N∶P∶K＝2.5～2.8％∶0.12～0.16％∶0.7～1.3％的配比，加入尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再杀虫灭菌，造粒，干燥，冷却，筛分，包衣而制得的。本发明复合肥富含有机质，其含量超过20％，有机质中富含的腐植酸；本发明中的制备方法较好的解决了柑橘皮渣处理难题。

Description

一种柑橘专用橘渣有机复合肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机肥料，尤其涉及一种柑橘专用橘渣有机复合肥及其制备方法。

背景技术

为保护长江三峡库区水资源，国家启动了三峡库区柑橘产业带建设，改善库区生态环境，安稳致富库区移民。经过近十年的快速发展，聚集了美国、德国、香港和澳门等国家和地区资本投资库区橘柑产业，建成了亚洲最大的晚熟鲜食柑橘和早、中、晚熟配套的橙汁加工产业，柑橘及其加工品产值倍增，成为三峡库区农民重要的经济来源。但是随着产业的快速发展，柑橘生产中的肥水管理和加工中存在的橘渣废弃物处置等问题日益突出。

一、柑橘常用三元复合肥N-P-K＝15-15-15中磷、钾浪费较大。柑橘生长对N、P、K三大元素的需求是不一样的，而且植物通过吸收土壤中的矿物质，可补充部分磷、钾等元素，研究发现，目前大面积采用的基础用肥---具缓释性的三元复合肥N-P-K＝15-15-15，成本较高，在保证氮肥需求的时候，会出现磷、钾的过剩浪费，以磷最为显著，严重的会出现桔园土壤、水源绿藻爆发，增加面源污染范围和程度，既不经济也不环保。

二、橙汁加工废弃物的环保处置逐步成为三峡库区柑橘产业发展瓶颈。目前橙汁加工业每年以50％的增幅快速增加，逐步取代进口橙汁市场，带给三峡库区区域经济巨大的财税效益。按国务院三建委和重庆市的规划，2017年柑橘产量达到300万吨，加工橙汁原料果200万吨以上，而届时采用柑橘经榨汁后得到的橘渣等生产废弃物将超过100万吨，如若弃用将成为三峡库区的一大公害。这一问题曾多次受到地方环保局的督查，同时该问题的解决会给企业带来较大的处置成本。虽然橘渣综合利用，变废为宝，得到企业的高度重视，以及国家和重庆市政府的大力支持，但是由于橘渣含酸量较高，很多菌种的生长发育会受到限制。若将其自然发酵产物还田，会导致柑橘树的非正常黄化，影响植物生长。所以，近十年来，科技部、重庆市政府和北京汇源集团等相关企业投入上亿资金，重点研发橘渣饲料生产工艺技术，以解决橘渣弃用成灾的问题。同时又因为干燥1吨橘渣需要大量燃煤，致使橘渣饲料生产成本居高不下，技术可行，价格倒挂，经济上难以承受，迄今橘渣处理难题依然是三峡库区橙汁加工企业的发展瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柑橘专用橘渣有机复合肥，该有机复合肥充分利用柑橘加工所得的橘渣等废弃物，且其富含有机质，N、P、K含量满足柑橘生长的最佳比例需求。

本发明的另一目的在于提供一种柑橘专用橘渣有机复合肥的制备方法，该制备方法充分利用柑橘加工所得的橘渣等废弃物，较好地解决了柑橘皮渣处理的难题。

本发明的第一目的是这样实现的：一种柑橘专用橘渣有机复合肥，它是采用包括有机质、尿素、磷酸一铵、硫酸钾等为原料，经把有机质进行发酵处理而制得；其中，所述有机质包括重量百分数如下述的组分：橘渣，50％～60％，这里所说的橘渣是采用带皮的或/和不带皮的柑橘经榨汁后得到的，其他的有机质，40％～50％；所述的发酵处理是采用由中国专利ZL200710093221.8，名称为“一种巨大芽孢杆菌及其在酵素菌中的应用和应用方法”中公开的，并在中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏号为CGMCC NO.2267的巨大芽孢杆菌M1(Bac.megatherium.M1)经过常规微生物扩繁培养得到的一种耐酸、耐高温的微生物活性物质—柑橘果渣发酵菌(Orange Slag Fermentation)OSF发酵菌进行发酵处理的。

上述的柑橘专用橘渣有机复合肥，其发酵处理后，按以下步骤制备该有机肥：按照氮磷钾元素占添加后的总质量百分比为N∶P∶K＝2.5～2.8％∶0.12～0.16％∶0.7～1.3％的配比，添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再杀虫灭菌，造粒，干燥，冷却，筛分，包衣而制备。

上述其他的有机质，可以是经制取卷烟后得到的烤烟废弃物，经提取青蒿素后得到的青蒿渣，经榨油后得到的菜籽渣或桐子渣，作物稿杆，草炭、麦麸、玉米淀粉、红糖等有机质原料或其混合物，这些有机质原料来源广泛，廉价易得。

上述发酵处理是这样进行的：采用中国专利ZL200710093221.8，名称为“一种巨大芽孢杆菌及其在酵素菌中的应用和应用方法”中公开的巨大芽孢杆菌M1(Bac.megatherium.M1)，以采用蛋白胨、麦麸、红糖、玉米淀粉等物质为培养基，在25～35℃环境下，培养生产取得一种耐酸、耐高温的微生物活性物质—柑橘果渣发酵菌(OrangeSlag Fermentation)OSF发酵菌；然后采用OSF发酵菌对橘渣等有机质进行有氧发酵4～7天，其中，按总重量计其用量为OSF发酵菌≥5×107个/克，以使得物料快速完全发酵成腐殖质，同时发酵过程中产生的70～75℃高温环境，可杀灭废弃橘渣中携带的害虫或害虫卵和柑橘溃疡病、黄龙病等疫病病菌，也利于蒸发排除绝大部分水分，干燥有机成分。

上述杀虫灭菌采用100～120℃的水蒸气进行杀虫灭菌处理至少5分钟，这样的操作可保证有机质的有效性。上述干燥是将造粒后的物料干燥至含水量不高于总重量的12％，该水分含量范围较适宜。上述冷却是将干燥后的物料冷却至20～35℃。上述筛分时粒度保持在3～4.75mm标准内，这样的粒度大小较为适宜，质量稳定，外观较好，且利于包衣和施用。上述包衣采用醇酸树脂进行，该树脂的包衣效果优良，得到的复合肥具有缓释性，适合撒施。

上述进行发酵处理后的有机质，按重量百分数计，有机成分含量≥45％，氮、磷、钾元素各个含量均≥6％，水分≤20％。

本发明的另一目的是这样实现的：一种柑橘专用橘渣有机复合肥的制备方法，它是采用上述的各个原料组分，按包括以下步骤方法制备的：先把所述有机质匀和，再采用所述的OSF发酵菌供氧发酵处理4～7天，然后再添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再杀虫灭菌，之后造粒，干燥，冷却，筛分，包衣等。

上述杀虫灭菌步骤优选采用在转鼓造粒机中采用100～120℃的水蒸气处理至少5分钟，这样可保证有机质的有效性，同时杀虫灭菌后可直接进行造粒工序，方便快捷。

上述造粒是按3～4.75mm的粒度标准进行造粒的，这样的粒度大小较为适宜，质量稳定，外观较好，且利于包衣和施用。上述干燥优选采用在烘干机中进行，其入口温度为150℃，出口温度40～45℃，此操作可实现干燥的目的，同时还具有二次杀虫灭菌的功效；还可再干燥，具体是在60℃恒温条件下干燥至少15分钟，以进一步减少含水量，同时也可保证其含水量不高于总重量的12％。上述包衣步骤优选采用在包衣机中喷涂醇酸树脂进行包衣，这样的操作使用简便，省力省工。

上述发酵处理后还可以在脱臭槽中进行脱臭处理，脱臭处理可以除去该复合肥不良的气味，使得气体排放更加利于环保，减少空气污染。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明复合肥富含有机质，其含量超过20％，有机质中富含的腐植酸，具有较好的酸碱缓冲性，能有效改善土壤团粒结构，提高土壤阳离子交换能力，调节土壤pH值，提高土壤保墒能力，并能刺激土壤酶的活性及有益微生物的繁殖，改善土壤肥力结构，可以有效提高营养元素的活性，效果优于单一的复合肥。

2、N、P、K含量符合柑橘生长的最佳需求。经结合实践生产中柑橘高产果园营养诊断表明，柑橘生长中各元素的最佳需求量标准值为：氮占干叶片物质重量的2.5～2.8％，钾占0.7～1.3％，磷占0.12～0.16％，磷仅为氮的1/19，钾的1/7，因此，本发明研制出的有机复合肥适应柑橘生长最适标准，其有机质≥20％，有效成分≥21％，N、P、K等养分含量符合柑橘生长最佳营养标准，使用后可以提高肥料的利用率，降低施肥管理成本，也避免了常规复合肥营养元素的过剩浪费。

3、本发明中的制备方法解决了柑橘皮渣处理难题。其有机质大部分来源于柑橘加工废弃的橘渣，通过应用生物腐熟发酵、高温杀虫灭菌等处理，生产的该有机复合肥，具有循环利用柑橘加工废弃物、节能减碳的有益之处，是解决我国柑橘加工废弃物的又一有效途径，符合国家节能减碳的大政方针，应用前途光明。

4、本发明采用包衣缓释技术得到的复合肥，具有缓释性，适合撒施，使用简便，省力省工，避免了尿素等易溶性肥料，撒施晴天挥发、雨天淋溶浪费，化肥穴施劳动力成本高，难以推广等弊端。

具体实施方法

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种柑橘专用橘渣有机复合肥，它采用按重量百分计，以50％橘渣、30％麦麸、10％玉米淀粉、5％草炭，以及5％作物稿杆为有机质，先在筒式匀和机中将有机质进行匀和，再按20×107个/克的量计，添加OSF发酵菌进行自动翻堆供氧腐熟发酵处理4天，其中，OSF发酵菌是这样得到的：采用巨大芽孢杆菌M1，以及蛋白胨、麦麸、红糖、玉米淀粉等常规微生物培养基质，在25℃环境下，按一般微生物扩繁培养方法生产取得该OSF发酵菌。经过腐熟发酵处理后的有机质中，按重量百分数计，有机成分含量为47％，氮、磷、钾元素各个含量分别为7％、9％、8％，水分为12％。然后在脱臭槽中进行脱臭处理7天，其次按照占总质量百分比为N∶P∶K＝2.5％∶0.12％∶0.7％的配比，即折算成N、P、K有效成分为N∶P₂O₅∶K₂O＝2.5％∶0.3％∶0.8％的配比，添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再将配料后的物料传入转鼓造粒机中，采用102℃的水蒸气杀虫灭菌5分钟，再按3～4.75mm的标准造粒，之后送入烘干机中干燥脱水和二次高温杀菌，该烘干机入口温度为150℃，出口温度40℃，物料干燥至水分含量占总重量的11％，再冷却至30℃，经过两次筛分使粒度保持在3～4.75mm标准内后，进入包衣机中喷涂市售产品MF9170脂肪酸改性高粘度醇酸树脂，进行包膜，最后再经包装即得成品。

实施例2

一种柑橘专用橘渣有机复合肥，它采用按重量百分计，以53％橘渣、15％作物稿杆、14％红糖、5％青蒿渣，以及13％菜籽渣为有机质，先在筒式匀和机中将有机质进行匀和，再按13×107个/克的量计，添加OSF发酵菌进行自动翻堆供氧腐熟发酵处理5天，其中，OSF发酵菌是这样得到的：采用巨大芽孢杆菌M1，以及蛋白胨、麦麸、红糖、玉米淀粉等常规微生物培养基质，在28℃环境下，按一般微生物扩繁培养方法生产取得该OSF发酵菌。经过腐熟发酵处理后的有机质中，按重量百分数计，有机成分含量为46％，氮、磷、钾元素各个含量分别为9％、7％、10％，水分为9％。然后在脱臭槽中进行脱臭处理8天，其次按照占总质量百分比为N∶P∶K＝2.6％∶0.14％∶0.9％的配比，即折算成N、P、K有效成分为N∶P₂O₅∶K₂O＝2.6％∶0.3％∶1.1％的配比，添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再将配料后的物料传入转鼓造粒机中，采用110℃的水蒸气杀虫灭菌6分钟，再按3～4.75mm的标准造粒，之后送入烘干机中干燥脱水和二次高温杀菌，该烘干机入口温度为150℃，出口温度45℃，物料干燥至水分含量占总重量的12％，再在60℃恒温条件下再干燥15分钟，至水分含量占总重量的10％，再冷却至22℃，经过两次筛分使粒度保持在3～4.75mm标准内后，进入包衣机中喷涂市售产品MF9280合成脂肪酸改性醇酸树脂，进行包膜，最后再经包装即得成品。

实施例3

一种柑橘专用橘渣有机复合肥，它采用按重量百分计，以57％橘渣、20％作物稿杆、14％烤烟废弃物、5％桐子渣，以及4％玉米淀粉为有机质，先在筒式匀和机中将有机质进行匀和，再按26×107个/克的量计，添加OSF发酵菌进行自动翻堆供氧腐熟发酵处理6天，其中，OSF发酵菌是这样得到的：采用巨大芽孢杆菌M1，以及蛋白胨、麦麸、红糖、玉米淀粉等常规微生物培养基质，在32℃环境下，按一般微生物扩繁培养方法生产取得该OSF发酵菌。经过腐熟发酵处理后的有机质中，按重量百分数计，有机成分含量为50％，氮、磷、钾元素各个含量分别为12％、11％、8％，水分为9％。然后在脱臭槽中进行脱臭处理6天，其次按照占总质量百分比为N∶P∶K＝2.7％∶0.15％∶1.0％的配比，即折算成N、P、K有效成分为N∶P₂O₅∶K₂O＝2.7％∶0.3％∶1.2％的配比，添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再将配料后的物料传入转鼓造粒机中，采用116℃的水蒸气杀虫灭菌10分钟，再按3～4.75mm的标准造粒，之后送入烘干机中干燥脱水和二次高温杀菌，该烘干机入口温度为150℃，出口温度42℃，物料干燥至水分含量占总重量的10％，再冷却至28℃，经过两次筛分使粒度保持在3～4.75mm标准内后，进入包衣机中喷涂市售产品水性醇酸树脂产品，进行包膜，最后再经包装即得成品。

实施例4

一种柑橘专用橘渣有机复合肥，它采用按重量百分计，以60％橘渣、12％作物稿杆、4％烤烟废弃物、13％桐子渣，以及11％玉米淀粉为有机质，先在筒式匀和机中将有机质进行匀和，再按32×107个/克的量计，添加0SF发酵菌进行自动翻堆供氧腐熟发酵处理7天，其中，OSF发酵菌是这样得到的：采用巨大芽孢杆菌M1，以及蛋白胨、麦麸、红糖、玉米淀粉等常规微生物培养基质，在28℃环境下，按一般微生物扩繁培养方法生产取得该OSF发酵菌。经过腐熟发酵处理后的有机质中，按重量百分数计，有机成分含量为50％，氮、磷、钾元素各个含量分别为11％、10％、9％，水分为6％。然后在脱臭槽中进行脱臭处理7天，其次按照占总质量百分比为N∶P∶K＝2.8％∶0.16％∶1.3％的配比，即折算成N、P、K有效成分为N∶P₂O₅∶K₂O＝2.8％∶0.4％∶1.6％的配比，添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再将配料后的物料传入转鼓造粒机中，采用120℃的水蒸气杀虫灭菌11分钟，再按3～4.75mm的标准造粒，之后送入烘干机中干燥脱水和二次高温杀菌，该烘干机入口温度为150℃，出口温度42℃，物料干燥至水分含量占总重量的11％，再在60℃恒温条件下再干燥15分钟，至水分含量占总重量的8％，再冷却至35℃，经过三次筛分使粒度保持在3～4.75mm标准内后，进入包衣机中喷涂市售产品MF9270合成脂肪酸改性醇酸亮光树脂，进行包膜，最后再经包装即得成品。

Claims (10)

1.一种柑橘专用橘渣有机复合肥，它是采用包括有机质、尿素、磷酸一铵、硫酸钾为原料，经把有机质进行发酵处理而制得；

其中，所述有机质包括重量百分数如下述的组分：橘渣，50％～60％，其他的有机质，40％～50％；所述发酵处理是采用巨大芽孢杆菌M1经过常规微生物扩繁培养得到的OSF发酵菌进行发酵处理的。

2.如权利要求1所述的柑橘专用橘渣有机复合肥，所述发酵处理后，按以下步骤制备该有机肥：按照氮磷钾元素占添加后的总质量百分比为N∶P∶K＝2.5～2.8％∶0.12～0.16％∶0.7～1.3％的配比，添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再杀虫灭菌，造粒，干燥，冷却，筛分，包衣而制备。

3.如权利要求1或2所述的柑橘专用橘渣有机复合肥，所述发酵处理是这样进行的：采用巨大芽孢杆菌M1，在25～35℃环境下，按常规微生物扩繁培养方法生产得到OSF发酵菌，然后采用OSF发酵菌有机质进行有氧发酵4～7天，其中，按总重量计OSF发酵菌用量至少为5×107个/克。

4.如权利要求1、2或3所述的柑橘专用橘渣有机复合肥，所述杀虫灭菌采用100～120℃的水蒸气，处理至少5分钟。

5.如权利要求1-4任一所述的柑橘专用橘渣有机复合肥，所述干燥是将造粒后的物料干燥至含水量不高于总重量的12％；所述冷却是将干燥后的物料冷却至20～35℃；所述筛分，粒度保持在3～4.75mm标准内；所述包衣采用醇酸树脂进行。

6.如权利要求1-5任一所述的柑橘专用橘渣有机复合肥的制备方法，它是采用所述的各个原料组分，按包括以下步骤方法制备的：先把所述有机质匀和，再采用所述的OSF发酵菌，供氧发酵处理4～7天，然后再添加尿素、磷酸一铵、硫酸钾配料，再杀虫灭菌，造粒，干燥，冷却，筛分，包衣。

7.如权利要求6所述的柑橘专用橘渣有机复合肥的制备方法，所述杀虫灭菌在转鼓造粒机中采用100～120℃的水蒸气处理至少5分钟。

8.如权利要求6或7所述的柑橘专用橘渣有机复合肥的制备方法，所述造粒是按3～4.75mm的粒度标准进行的；所述干燥在烘干机中进行，其入口温度为150℃，出口温度40～45℃；所述包衣在包衣机中喷涂醇酸树脂进行包衣。

9.如权利要求6-8任一所述的柑橘专用橘渣有机复合肥的制备方法，所述干燥步骤之后，再干燥；所述再干燥是在60℃恒温条件下干燥至少15分钟。

10.如权利要求6-9任一所述的柑橘专用橘渣有机复合肥的制备方法，所述发酵处理后还进行脱臭处理。