CN102746056A - 利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,原料为玉米秸秆、养殖粪便、食用菌培养基废弃物等其它有机废弃辅料,经膨化解离、筛选分离、发酵等过程生产出的生物有机肥,有机质含量高,有利于植物吸收。本发明的工艺还可以联产植物纤维,生产出的纤维,其物理性能指标完全达到了抄造瓦楞原纸的标准,可进行包装纸的抄造。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并可联产植物纤维的工艺。
背景技术
目前,我国每年所产出的过亿吨的玉米秸秆,一直不能被很好地利用起来,大量的秸秆废弃田间地头,有的就地焚烧,不但造成浪费,而且带来了火灾隐患和大气污染。因此,开发玉米秸秆发展新途径势在必行。在科技日趋发达的今天,秸秆开发的前景更加广阔。作为重要的生物质资源,玉米秸秆不但具有较高的燃烧值,还含有大约5%的蛋白质、30%左右的纤维素,以及一定量的钙、磷等矿物质,1吨普通秸秆的营养价值,就相当于0.25吨粮食的营养价值。现有的一些利用办法,如秸秆还田、秸秆饲料、秸秆养菌、秸秆沼气等许多方法,不能彻底解决秸秆综合利用问题,调查得出的结论是:目前玉米秸秆剩余量高于50%以上。另外这些利用办法产品单一,成本高,效益不明显,致使实际利用前景受到限制。
发明内容
针对上述现有技术,本发明提供了一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并可联产植物纤维的工艺。本发明可以充分利用玉米秸秆的优势,将玉米秸秆100%全量利用,产品多样化,价值高,前景巨大,是进一步解决我国玉米秸秆综合利用的有效办法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥的工艺,包括以下步骤:
(1)玉米秸秆叶皮脱离:利用常规的简易的机械设备将玉米秸秆的杆与叶皮脱离,脱离出来的叶皮约占总质量的30%,然后将叶皮粉碎,叶皮粉碎为长宽皆小于0.8cm的程度即可,备用;
(2)切断:将上述除掉叶皮的玉米秸秆切断,切断为长度为5±1cm的片段,使用设备为一般切草机即可;
(3)膨化解离:利用高效膨化裂解机将上述切断的玉米秸秆进行膨化解离,得膨化后物料;
秸杆高效膨化裂解机是采用螺旋推进方式,将机械能转化为热能,在一定压力、温度、时间条件下,实现秸杆膨化裂解的装置可以是中国专利号为ZL02144553.2中提到的秸秆膨化机;在机械膨化的过程中,物料的瞬间温度达到160~270℃,膨化裂解腔内的压力达到15~20kg/cm2,这些工作条件使得玉米秸秆在膨化后,80%的半纤维素成分的得以脱除,纤维素与木质素的连接大部分解离,从而使膨化后的物料主要分为两部分,一是脱出的半纤维素,主要以瓤为主,并含有一部分木质素与其它微量成分,二是粗纤维素,并粘连部分木质素与半纤维素。这一环节完成了纤维素与半纤维素的解离,并使纤维素与木质素初步解离;
(4)筛选分离:将上述膨化后物料进行筛选,分出主料部分(半纤维素)和粗纤维部分(木质素)(利用30~40目的钢网筛进行筛选,主料部分透过筛网,粗纤维部分留住并收集起来);筛分后,主料部分约占62%,粗纤维部分约占38%;主料部分与步骤(1)中粉碎得到的叶片混合,得到主料(主要成分为半纤维素、果胶、其他多糖等成分);
(5)混合配料:将上述筛分得到的主料与辅料按照比例配好后,送进发酵槽,主料与辅料的比例以主料辅料混配后的碳氮比达到(20~25)∶1(质量比)为准;具体比例根据主、辅料的碳氮成分的检测含量来计算;
(6)发酵:将能够降解半纤维素、纤维素、木质素的复配菌剂接入上述混配好的物料中,进行发酵,发酵温度为25~50℃,pH值为7~10,在发酵槽内进行微好氧发酵(氧气质量浓度5~10%),时间不少于14天,得发酵产物;其中,复配菌剂是由以下三种菌粉组成的:枯草芽孢杆菌50~70%,巨大芽孢杆菌20~40%,地衣芽孢杆菌5~15%(均为质量百分数),物料与复配菌剂的质量比为100∶1;此步使物料中的各种有机物进行发酵、降解,使之转化为能被土壤和作物直接利用的高效有机质,并且使其中的氮、磷、钾等营养元素得以固定并转化为作物可直接吸收利用的成分;
(7)添加功能因子:向上述发酵产物中补充腐植酸、抗生肽(抗病抗虫)和枯草芽孢杆菌(改良营养品质、固氮、解磷、解钾)等功能菌,混匀,即得到功能生物有机肥。
本发明的工艺还可以用来联产植物纤维,联产植物纤维时,还包括以下步骤:
(8)将步骤(4)中筛分得到的粗纤维部分,直接置入复合生物酶进行生物降解,在池中或生物降解罐中,物料含水量保持在50~60%(质量百分数),PH值9~11,常压,温度30~65℃,降解时间18~30小时;疏解完成后,粗纤维物料中的半纤维素与木质素等其他成分基本被降解,植物纤维与木质素之间的连接更加疏松;
(9)高浓磨解:粗纤维部分经过上述生物降解后,进行高浓磨解,可使用国内生产的高浓双盘磨进行磨解,经过磨解的粗纤维物料,植物纤维被脱出,被降解的木质素、半纤维素、果胶等其他成分与植物纤维分开,变为细小和溶于水的物质;
(10)洗筛过滤:将上述磨解后的物料加入水,进行过滤分选,则植物纤维被筛选出来(筛选孔径0.4mm),其它被降解的成分含在过滤水液中,然后将过滤水液进行细滤(细虑孔径0.05~0.1mm),则细小的纤维成分(粒径大于0.05mm的细小纤维成分以及木质素团粒)被滤出,可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中,余下水液经过沉淀后可循环使用,沉淀物可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中;将筛选出的纤维置入池中,可进行包装纸的抄造。此种方法提取的纤维,其物理性能指标完全达到了抄造瓦楞原纸的标准。
所述步骤(2)中,膨化温度为160~270℃,膨化压力为15~20kg/cm2,膨化时间为15~20秒。
所述步骤(5)中的辅料为养殖粪便、食用菌剩余料、酒糟、中药渣等其他含有机养分的废弃物。
所述步骤(6)中,发酵完成后,进行第二次发酵:一次发酵完成后,尚有少部分物料不能均匀发酵,为提高生产效率,提高发酵效果,进行第二次发酵,配入厌氧菌种(核梭杆菌、厌氧革兰阴性杆菌按种子液质量比1∶1均匀复配液态剂,两种菌液的浓度都为菌活数16亿每克),接种量0.1%(是质量百分数),30~60℃条件下发酵,进行产生腐植酸的生物发酵,第二次发酵可进行堆放式,从发酵槽出料后即进行堆放即可,发酵时间不少于7天(发酵时置于空气中盖上塑料膜即可)。
所述步骤(7)中,向发酵产物中补充5~10%的腐植酸纳、0.01%的Leupeptin亮抑酶肽和0.5%的纳豆芽孢杆菌,按发酵产物的质量百分比计。
所述步骤(7)中,混匀后,经细筛,得到粉状产品,然后将粉状产品直接包装,或进行造粒。
所述步骤(8)中,生物复合酶为以下成分组成的复合制剂:木聚糖酶20~30%,过氧化物酶30~50%,纤维素酶5~15%,果胶酶10~20%,单宁酶1~3%;生物复合酶按1%比例加入粗纤维部分中,各组分按重量份计,优选的为:木聚糖酶30%,过氧化物酶43%,纤维素酶10%,果胶酶15%,单宁酶2%。
所述步骤(9)中,磨解浓度为20~30%(质量百分数),磨盘直径选择∮380~600mm,盘间隙选择0.5~1mm。
一种利用上述工艺制备得到的功能生物有机肥,其有机质含量大于30%(质量分数),腐植酸大于10%(质量分数),总营养大于4%(质量分数),菌活数大于2亿/克,超过农业部要求的标准。
本发明的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥的工艺,原料为玉米秸秆、养殖粪便、食用菌培养基废弃物等其它有机废弃辅料,生产出的生物有机肥,有机质含量高,有利于植物吸收。本发明的工艺还可以联产植物纤维,生产出的纤维,其物理性能指标完全达到了抄造瓦楞原纸的标准,可进行包装纸的抄造。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺
步骤如下:
(1)玉米秸秆叶皮脱离:利用常规的简易的机械设备将玉米秸秆的杆与叶皮脱离,脱离出来的叶皮约占总质量的30%,然后将叶皮粉碎,叶皮粉碎为长宽皆小于0.8cm的程度即可,备用;
(2)切断:将上述除掉叶皮的玉米秸秆切断,切断为长度为5±1cm的片段,使用设备为一般切草机即可;
(3)膨化解离:利用高效膨化裂解机将上述切断的玉米秸秆进行膨化解离,得膨化后物料;膨化温度为200℃,膨化压力为18kg/c m2,膨化时间为18秒;
(4)筛选分离:将上述膨化后物料进行筛选:利用30目的钢网筛进行筛选,主料部分透过筛网,粗纤维部分留住并收集起来;筛分后,主料部分约占62%,粗纤维部分约占38%;主料部分与步骤(1)中粉碎得到的叶片混合,得到主料;
(5)混合配料:将上述筛分得到的主料与辅料按照比例配好后,送进发酵槽,主料与辅料的比例以主料辅料混配后的碳氮比达到20∶1(质量比)为准;具体比例根据主、辅料的碳氮成分的检测含量来计算;所述辅料为鸡粪。
(6)发酵:将能够降解半纤维素、纤维素、木质素的复配菌剂接入上述混配好的物料中,进行发酵,发酵温度为40℃,pH值为7,在发酵槽内进行微好氧发酵(氧气质量浓度8%),时间20天,得发酵产物;其中,复配菌剂是由以下三种菌粉组成的:枯草芽孢杆菌60%,巨大芽孢杆菌30%,地衣芽孢杆菌10%(均为质量百分数),物料与复配菌剂的质量比为100∶1;
(7)添加功能因子:向上述发酵产物中补充8%的腐植酸纳、0.01%的Leupeptin亮抑酶肽和0.5%的纳豆芽孢杆菌,按发酵产物的质量百分比计,混匀,即得到功能生物有机肥;经细筛,得到粉状产品,然后将粉状产品直接包装,或进行造粒。
联产植物纤维时,步骤如下:
(8)将步骤(4)中筛分得到的粗纤维部分,直接置入复合生物酶进行生物降解,在池中或生物降解罐中,物料含水量保持在50~60%(质量百分数),PH值9~11,常压,温度50℃,降解时间25小时;所述生物复合酶为以下成分组成的复合制剂:木聚糖酶30%,过氧化物酶43%,纤维素酶10%,果胶酶15%,单宁酶2%;
(9)高浓磨解:粗纤维部分经过上述生物降解后,进行高浓磨解,可使用国内生产的高浓双盘磨进行磨解,磨解浓度为25%(质量百分数),磨盘直径选择∮450mm,盘间隙选择0.7mm(以下皆同);经过磨解的粗纤维物料,植物纤维被脱出,被降解的木质素、半纤维素、果胶等其他成分与植物纤维分开,变为细小和溶于水的物质;
(10)洗筛过滤:将上述磨解后的物料加入水,进行过滤分选,则植物纤维被筛选出来(筛选孔径0.4mm),其它被降解的成分含在过滤水液中,然后将过滤水液进行细滤(细虑孔径0.05mm),则细小的纤维成分(粒径大于0.05mm的细小纤维成分以及木质素团粒)被滤出,可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中,余下水液经过沉淀后可循环使用,沉淀物可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中;将筛选出的纤维置入池中,可进行包装纸的抄造。此种方法提取的纤维,其物理性能指标完全达到了抄造瓦楞原纸的标准。
利用上述工艺制备得到的功能生物有机肥,其有机质含量大于30%(质量分数),腐植酸大于10%(质量分数),总营养大于4%(质量分数)(如表3所示,给出了总养分的检测数据),菌活数大于2亿/克,如表2所示,超过农业部要求的标准(如表1所示,表1为农业部2004最新颁布,2005年执行的最新生物有机肥的标准(NY884-2004《生物有机肥》)。
表1
表2
表3
实施例2一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺
步骤如下:流程图如图1所示
(1)玉米秸秆叶皮脱离:利用常规的简易的机械设备将玉米秸秆的杆与叶皮脱离,脱离出来的叶皮约占总质量的30%,然后将叶皮粉碎,叶皮粉碎为长宽皆小于0.8cm的程度即可,备用;
(2)切断:将上述除掉叶皮的玉米秸秆切断,切断为长度为5±1cm的片段,使用设备为一般切草机即可;
(3)膨化解离:利用高效膨化裂解机将上述切断的玉米秸秆进行膨化解离,得膨化后物料;膨化温度为220℃,膨化压力为20kg/cm2,膨化时间为20秒;
(4)筛选分离:将上述膨化后物料进行筛选:利用40目的钢网筛进行筛选,主料部分透过筛网,粗纤维部分留住并收集起来;筛分后,主料部分约占62%,粗纤维部分约占38%;主料部分与步骤(1)中粉碎得到的叶片混合,得到主料;
(5)混合配料:将上述筛分得到的主料与辅料按照比例配好后,送进发酵槽,主料与辅料的比例以主料辅料混配后的碳氮比达到25∶1(质量比)为准;具体比例根据主、辅料的碳氮成分的检测含量来计算;所述辅料为草菇培养基剩余料。
(6)发酵:将能够降解半纤维素、纤维素、木质素的复配菌剂接入上述混配好的物料中,进行发酵,发酵温度为37℃,pH值为7~10,在发酵槽内进行微好氧发酵(氧气质量浓度5%),时间15天,得发酵产物;其中,复配菌剂是由以下三种菌粉组成的:枯草芽孢杆菌60%,巨大芽孢杆菌30%,地衣芽孢杆菌10%(均为质量百分数),物料与复配菌剂的质量比为100∶1;
发酵完成后,进行第二次发酵:配入厌氧菌种(核梭杆菌、厌氧革兰阴性杆菌按种子液质量比1∶1均匀复配液态剂,两种菌液的浓度都为菌活数16亿每克,接种量0.1%,40℃条件下发酵),进行产生腐植酸的生物发酵,进行堆放式,从发酵槽出料后即进行堆放,盖上塑料膜即可,发酵时间7天。
(7)添加功能因子:向上述发酵产物中补充10%的腐植酸纳、0.01%的Leupeptin亮抑酶肽和0.5%的纳豆芽孢杆菌,按发酵产物的质量百分比计,混匀,即得到功能生物有机肥;经细筛,得到粉状产品,然后将粉状产品直接包装,或进行造粒。
联产植物纤维时,步骤如下:
(8)将步骤(4)中筛分得到的粗纤维部分,直接置入复合生物酶进行生物降解,在池中或生物降解罐中,物料含水量保持在50~60%(质量百分数),PH值9~11,常压,温度45℃,降解时间30小时;所述生物复合酶为以下成分组成的复合制剂:木聚糖酶25%,过氧化物酶50%,纤维素酶5%,果胶酶19%,单宁酶1%;
(9)高浓磨解:粗纤维部分经过上述生物降解后,进行高浓磨解,可使用国内生产的高浓双盘磨进行磨解,磨解浓度为20%(质量百分数);经过磨解的粗纤维物料,植物纤维被脱出,被降解的木质素、半纤维素、果胶等其他成分与植物纤维分开,变为细小和溶于水的物质;
(10)洗筛过滤:将上述磨解后的物料加入水,进行过滤分选,则植物纤维被筛选出来(筛选孔径0.4mm),其它被降解的成分含在过滤水液中,然后将过滤水液进行细滤(细虑孔径0.1mm),则细小的纤维成分(粒径大于0.1mm的细小纤维成分以及木质素团粒)被滤出,可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中,余下水液经过沉淀后可循环使用,沉淀物可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中;将筛选出的纤维置入池中,可进行包装纸的抄造。此种方法提取的纤维,其物理性能指标完全达到了抄造瓦楞原纸的标准。
利用上述工艺制备得到的功能生物有机肥,其有机质含量大于30%(质量分数),腐植酸大于10%(质量分数),总营养大于4%(质量分数),菌活数大于2亿/克,超过农业部要求的标准。
实施例3一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺
步骤如下:
(1)玉米秸秆叶皮脱离:利用常规的简易的机械设备将玉米秸秆的杆与叶皮脱离,脱离出来的叶皮约占总质量的30%,然后将叶皮粉碎,叶皮粉碎为长宽皆小于0.8cm的程度即可,备用;
(2)切断:将上述除掉叶皮的玉米秸秆切断,切断为长度为5±1cm的片段,使用设备为一般切草机即可;
(3)膨化解离:利用高效膨化裂解机将上述切断的玉米秸秆进行膨化解离,得膨化后物料;膨化温度为180℃,膨化压力为15kg/cm2,膨化时间为15秒;
(4)筛选分离:将上述膨化后物料进行筛选:利用30~40目的钢网筛进行筛选,主料部分透过筛网,粗纤维部分留住并收集起来;筛分后,主料部分约占62%,粗纤维部分约占38%;主料部分与步骤(1)中粉碎得到的叶片混合,得到主料;
(5)混合配料:将上述筛分得到的主料与辅料按照比例配好后,送进发酵槽,主料与辅料的比例以主料辅料混配后的碳氮比达到22∶1(质量比)为准;具体比例根据主、辅料的碳氮成分的检测含量来计算;所述辅料为酒糟。
(6)发酵:将能够降解半纤维素、纤维素、木质素的复配菌剂接入上述混配好的物料中,进行发酵,发酵温度为45℃,pH值为7~10,在发酵槽内进行微好氧发酵(氧气质量浓度10%),时间18天,得发酵产物;其中,复配菌剂是由以下三种菌粉组成的:枯草芽孢杆菌60%,巨大芽孢杆菌30%,地衣芽孢杆菌10%(均为质量百分数),物料与复配菌剂的质量比为100∶1;
(7)添加功能因子:向上述发酵产物中补充5%的腐植酸纳、0.01%的Leupeptin亮抑酶肽和0.5%的纳豆芽孢杆菌,按发酵产物的质量百分比计,混匀,即得到功能生物有机肥;经细筛,得到粉状产品,然后将粉状产品直接包装,或进行造粒。
联产植物纤维时,步骤如下:
(8)将步骤(4)中筛分得到的粗纤维部分,直接置入复合生物酶进行生物降解,在池中或生物降解罐中,物料含水量保持在50~60%(质量百分数),PH值9~11,常压,温度50℃,降解时间20小时;所述生物复合酶为以下成分组成的复合制剂:木聚糖酶25%,过氧化物酶40%,纤维素酶15%,果胶酶17%,单宁酶3%;生物复合酶按1%比例加入粗纤维部分中,各组分按重量份计,优选的为:木聚糖酶30%,过氧化物酶43%,纤维素酶10%,果胶酶15%,单宁酶2%;
(9)高浓磨解:粗纤维部分经过上述生物降解后,进行高浓磨解,可使用国内生产的高浓双盘磨进行磨解,磨解浓度为30%(质量百分数);经过磨解的粗纤维物料,植物纤维被脱出,被降解的木质素、半纤维素、果胶等其他成分与植物纤维分开,变为细小和溶于水的物质;
(10)洗筛过滤:将上述磨解后的物料加入水,进行过滤分选,则植物纤维被筛选出来(筛选孔径0.4mm),其它被降解的成分含在过滤水液中,然后将过滤水液进行细滤(细虑孔径0.05mm),则细小的纤维成分(粒径大于0.05mm的细小纤维成分以及木质素团粒)被滤出,可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中,余下水液经过沉淀后可循环使用,沉淀物可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中;将筛选出的纤维置入池中,可进行包装纸的抄造。此种方法提取的纤维,其物理性能指标完全达到了抄造瓦楞原纸的标准。
利用上述工艺制备得到的功能生物有机肥,其有机质含量大于30%(质量分数),腐植酸大于10%(质量分数),总营养大于4%(质量分数),菌活数大于2亿/克,超过农业部要求的标准。
实施例4一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺
步骤如下:
(1)玉米秸秆叶皮脱离:利用常规的简易的机械设备将玉米秸秆的杆与叶皮脱离,脱离出来的叶皮约占总质量的30%,然后将叶皮粉碎,叶皮粉碎为长宽皆小于0.8cm的程度即可,备用;
(2)切断:将上述除掉叶皮的玉米秸秆切断,切断为长度为5±1cm的片段,使用设备为一般切草机即可;
(3)膨化解离:利用高效膨化裂解机将上述切断的玉米秸秆进行膨化解离,得膨化后物料;膨化温度为250℃,膨化压力为20kg/cm2,膨化时间为20秒;
(4)筛选分离:将上述膨化后物料进行筛选:利用30目的钢网筛进行筛选,主料部分透过筛网,粗纤维部分留住并收集起来;筛分后,主料部分约占62%,粗纤维部分约占38%;主料部分与步骤(1)中粉碎得到的叶片混合,得到主料;
(5)混合配料:将上述筛分得到的主料与辅料按照比例配好后,送进发酵槽,主料与辅料的比例以主料辅料混配后的碳氮比达到25∶1(质量比)为准;具体比例根据主、辅料的碳氮成分的检测含量来计算;所述辅料为:鸡粪与酒糟各半。
(6)发酵:将能够降解半纤维素、纤维素、木质素的复配菌剂接入上述混配好的物料中,进行发酵,发酵温度为50℃,pH值为7~10,在发酵槽内进行微好氧发酵(氧气质量浓度6%),时间14天,得发酵产物;其中,复配菌剂是由以下三种菌粉组成的:枯草芽孢杆菌60%,巨大芽孢杆菌30%,地衣芽孢杆菌10%(均为质量百分数),物料与复配菌剂的质量比为100∶1;
发酵完成后,进行第二次发酵:配入厌氧菌种(核梭杆菌、厌氧革兰阴性杆菌按质量比1∶1均匀复配液态剂,接种量0.1%,37℃条件下发酵),进行产生腐植酸的生物发酵,进行堆放式,盖上塑料膜,发酵时间8天。
(7)添加功能因子:向上述发酵产物中补充6%的腐植酸纳、0.01%的Leupeptin亮抑酶肽和0.5%的纳豆芽孢杆菌,按发酵产物的质量百分比计,混匀,即得到功能生物有机肥;经细筛,得到粉状产品,然后将粉状产品直接包装,或进行造粒。
联产植物纤维时,步骤如下:
(8)将步骤(4)中筛分得到的粗纤维部分,直接置入复合生物酶进行生物降解,在池中或生物降解罐中,物料含水量保持在50~60%(质量百分数),PH值9~11,常压,温度60℃,降解时间30小时;所述生物复合酶为以下成分组成的复合制剂:木聚糖酶22%,过氧化物酶50%,纤维素酶12%,果胶酶14%,单宁酶2%;
(9)高浓磨解:粗纤维部分经过上述生物降解后,进行高浓磨解,可使用国内生产的高浓双盘磨进行磨解,磨解浓度为25%(质量百分数);经过磨解的粗纤维物料,植物纤维被脱出,被降解的木质素、半纤维素、果胶等其他成分与植物纤维分开,变为细小和溶于水的物质;
(10)洗筛过滤:将上述磨解后的物料加入水,进行过滤分选,则植物纤维被筛选出来(筛选孔径0.4mm),其它被降解的成分含在过滤水液中,然后将过滤水液进行细滤(细虑孔径0.05mm),则细小的纤维成分(粒径大于0.05mm的细小纤维成分以及木质素团粒)被滤出,可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中,余下水液经过沉淀后可循环使用,沉淀物可进入步骤(6)中生物有机肥的发酵中;将筛选出的纤维置入池中,可进行包装纸的抄造。此种方法提取的纤维,其物理性能指标完全达到了抄造瓦楞原纸的标准。
利用上述工艺制备得到的功能生物有机肥,其有机质含量大于30%(质量分数),腐植酸大于10%(质量分数),总营养大于4%(质量分数),菌活数大于2亿/克,超过农业部要求的标准。
Claims (10)
1.一种利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)玉米秸秆叶皮脱离:将玉米秸秆的杆与叶皮脱离,然后将叶皮粉碎,备用;
(2)切断:将上述除掉叶皮的玉米秸秆切断;
(3)膨化解离:将上述切断的玉米秸秆进行膨化解离,得膨化后物料;
(4)筛选分离:将上述膨化后物料进行筛选,分出主料部分和粗纤维部分,主料部分与步骤(1)中粉碎得到的叶片混合,得到主料;
(5)混合配料:将上述筛分得到的主料与辅料按照比例配好后,送进发酵槽,主料与辅料的比例以主料辅料混配后的碳氮比达到(20~25)∶1为准;
(6)发酵:将复配菌剂接入上述混配好的物料中,进行发酵,发酵温度为25~50℃,pH值为7~10,在发酵槽内进行微好氧发酵,时间不少于14天,得发酵产物;其中,复配菌剂是由以下三种菌粉组成的:枯草芽孢杆菌50~70%,巨大芽孢杆菌20~40%,地衣芽孢杆菌5~15%,物料与复配菌剂的质量比为100∶1;
(7)添加功能因子:向上述发酵产物中补充腐植酸、抗生肽和枯草芽孢杆菌,混匀,即得到功能生物有机肥。
2.根据权利要求1所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:还包括以下步骤:
(8)将步骤(4)中筛分得到的粗纤维部分,直接置入复合生物酶进行生物降解,在池中或生物降解罐中,物料含水量保持在50~60%,PH值9~11,常压,温度30~65℃,降解时间18~30小时;
(9)高浓磨解:粗纤维部分经过上述生物降解后,进行高浓磨解;
(10)洗筛过滤:将上述磨解后的物料加入水,进行过滤分选,则植物纤维被筛选出来,其它被降解的成分含在过滤水液中,然后将过滤水液进行细滤,则细小的纤维成分被滤出。
3.根据权利要求1或2所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:所述步骤(2)中,膨化温度为160~270℃,膨化压力为15~20kg/cm2,膨化时间为15~20秒。
4.根据权利要求1或2所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:所述步骤(5)中的辅料为养殖粪便、食用菌剩余料、酒糟或中药渣。
5.根据权利要求1或2所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:所述步骤(6)中,发酵完成后,进行第二次发酵:配入厌氧菌种,进行产生腐植酸的生物发酵,发酵时间不少于7天。
6.根据权利要求1或2所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:所述步骤(7)中,向发酵产物中补充5~10%的腐植酸纳、0.01%的Leupeptin亮抑酶肽和0.5%的纳豆芽孢杆菌,按发酵产物的质量百分比计。
7.根据权利要求1或2所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:所述步骤(7)中,混匀后,经细筛,得到粉状产品,然后将粉状产品直接包装,或进行造粒。
8.根据权利要求2所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:所述步骤(8)中,生物复合酶为以下成分组成的复合制剂:木聚糖酶20~30%,过氧化物酶30~50%,纤维素酶5~15%,果胶酶10~20%、单宁酶1~3%;生物复合酶按1%比例加入粗纤维部分中,各组分按重量份计。
9.根据权利要求2所述的利用玉米秸杆生产功能生物有机肥并联产植物纤维的工艺,其特征在于:所述步骤(9)中,磨解浓度为20~30%,磨盘直径选择∮380~600mm,盘间隙选择0.5~1mm。
10.一种利用权利要求1所述的工艺制备得到的功能生物有机肥。
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