CN103880499A - 一种以糖蜜发酵液为原料的有机无机复合肥 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用糖蜜发酵液为原料的有机无机复合肥，自从20世纪8、90年代起如何有效处理糖厂、酒精厂、木薯淀粉厂、酵母厂、味精厂等产生的糖蜜发酵肥液成为亟待解决的环境问题、亦是一个严峻的经济问题，如何变废为宝，既解决环境问题，又带来可观效益，成为长期困扰该技术领域的一大难题。本发明创新性的将硫酸亚铁与厌氧菌结合，除去了糖蜜发酵液的臭味、溶解部分有机质、又能够保持其中富含的氮、磷、钾、腐殖酸、氨基酸等大量植物所需的微量元素，然后将其进行脱胶处理，再进行喷浆造粒，得到一种低成本、适于产业化生产的固体有机无机复合肥，为该技术领域开辟了一条全新的产业。

Description

一种以糖蜜发酵液为原料的有机无机复合肥

技术领域

本发明涉及复合肥技术领域，特别是一种以糖蜜发酵液为原料制成的复合肥。 

背景技术

广西是全球最适宜种植甘蔗的地区之一，是我国的糖料蔗优势产区。甘蔗单产、糖份已超古巴、澳大利亚，达到巴西等产糖大国水平。甘蔗是广西种植面积最大的经济作物，2009 年春种甘蔗面积为1031.4 千公顷 (合1547.1 万亩) 。“到2020年，可产糖量达到1200万吨左右”的目标要求，即在2012/2013榨季850万吨的产糖量上，用7年左右时间，再增加近41%左右的产糖量，广西制糖企业将迎来一个较快发展的机遇期，经过近年来广西制糖企业技术创新和发展，广西制糖产业逐步形成了以“糖料蔗→机糖→糖蜜→酒精→酒精发酵液→生产肥料”的产业链。在这一产业链中，由于制糖产业所产生的酒精发酵液造成环境污染的问题也日趋明显，广西制糖企业所产生的酒精发酵液在2012年已经高达350万吨以上，每年需要拿出4.5亿元以上的经费用于酒精发酵液的无害化治理。由于酒精发酵液的蛋白质含量高，具有很高的化学耗氧量和生物耗氧量，如果大量排入水中会导致水生生物大量死亡，并产生强烈臭气，造成水资源和空气污染。酒精废液对环境的危害，主要是其离子浓度大及含有大量有机物。据分析，废液中含有机物6％～8％；同时含有大量的氮磷钾元素。排放到水里会污染环境，造成富营养化，并由于化学耗氧量 (COD) 和生物耗氧量(BOD) 过高而可能使水生生物窒息而死。而这些又都是农作物所需的营养物质，当将其浓缩成其含有机物35％以上、同时含有较高的氮磷钾含量，就是一种宝贵的肥料资源。因此，如何对酒精发酵液进行无害化处理和有效利用是打破广西制糖产业发展瓶颈、释放广西制糖产业潜能最为关键的一环，利用制糖的副产品糖蜜发酵液生产酒精、赖氨酸、酵母等是甘蔗综合利用的重要途径，但由于综合利用的技术方案一直未能很好地解决，导致长期以来大多数的糖蜜发酵液被当作废液排放，不仅未能很好利用该资源，反而造成严重的环境污染。 

20世纪90年代以来，就有专利文献报道关于糖蜜发酵液作为肥料，至21世纪初期，技术方案仍然停留在采用糖蜜发酵液或糖蜜发酵液的浓缩液直接作为肥料施用在田间，但是由于其不易运输、施用后需要在施用地覆膜，因此一直没有得到大规模的推向市场。2007年以来，糖蜜发酵液作为固体复合肥进行研究开始进入一个新的领域，如广西农业科学院和南宁市英德肥业有限责任公司作出了较多的研究和贡献。如中国专利申请号为201110308137.X和201210499085.3的专利申请，技术方案的思路主要是通过添加生物菌种、生物填料进行发酵、去除胶体或用米糠将胶体粘结在一起、加入溶水性的无机肥料，烘干后得到固体复合肥。但是仍然未能解决其这样做的机理，致使采用菌种的差别会导致发酵的效果不一、产品质量无法得到有效保证，而且没有采取有效的除臭措施，生产出的复合肥可能有异味而影响生产、运输和销售。因此该技术领域人员长期渴望获得的是一种生产工艺简单、适用于大规模产业化生产、产品无明显臭味的有机、无机复合肥。 

发明内容

针对现有以糖蜜发酵液为原料的有机无机复合肥生产中存在的上述缺陷，本发明要解决的技术问题是1.脱除糖蜜发酵液为原料生产有机无机复合肥成品产生的臭味；2.将生物菌种的配方进行多次实验得到较好的协同增效的菌种组合，能够提高发酵效果、降低成本。 

本发明的方案是通过这样实现的：一种以糖蜜发酵液为原料的有机无机复合肥，其特征在于，由以下重量百分比的原料制备而成： 

水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥中的一种或多种 10-25％；

有机物料                           10-20％；

厌氧生物菌                         20-30％；

硫酸亚铁                          3-5％；

糖蜜发酵液                         补足至100％；

所述的糖蜜发酵液为含有机物35-95％浓度的糖蜜发酵液。

2．如权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于：所述有机物料为罗非鱼加工后的鱼骨粉或为畜禽粪便或为木糠中的一种或多种。 

3.如权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于：所述的水溶性氮肥为硫酸铵、氯化铵或者尿素中的至少一种 ；所述的水溶性磷肥为磷酸二氢铵或磷酸二氢钾 ；所述的水溶性钾肥为氯化钾、硫酸钾或硝酸钾中的至少一种。 

进一步的：所述方法包括如下步骤： 

（1）计算好水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥中的一种或多种占总量的10-25％；有机物料占总量的10-20％；厌氧生物菌占总量的20-30％%；硫酸亚铁占总量的3-5％；糖蜜发酵液补足至100％的物料投入量；

（2）将有机物料、生物菌、35-95％浓度的糖蜜发酵液、硫酸亚铁依次置于发酵池中，然后在发酵池面上覆盖塑料薄膜进行密闭；

（3）在调节发酵液温度在50-65°C的环境下下厌氧发酵30-48小时，经沉淀把不溶物去除，去除发酵液中的胶体，高温灭活；

（4）添加水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥的一种或多种至发酵液中，搅拌均匀，经造粒烘干后即得成品。

进一步的：所述方法包括如下步骤： 

本发明的有益效果是：

1.较现有技术工艺简单，硫酸亚铁的的铁元素能够与厌氧菌在高温厌氧发酵过程中起到协同增效作用，提高厌氧菌的发酵效果。

2.无废液排放，经硫酸亚铁处理过的发酵液，发酵后得到的液体无明显臭味。 

3.加入的生物填料为罗非鱼骨粉，其富含氨基酸和胶原蛋白，与其他物料起到协同增效的作用，还节约了部分无机肥的投放量，降低了生产的成本。 

4.克服了本技术领域人们长期渴望获得解决的技术难题：本发明生产工艺简单、适用于大规模产业化生产、产品无明显臭味的有机、无机复合肥。 

具体实施方式

详细参考实施例，在下面详细的描述中，提出了若干特定细节，以便让本领域技术人员对本发明有更透彻的理解。然而，本领域技术人员应当明确的是，本发明的实现可以不仅仅受限于这些特定的细节。在其他的情况下，公知的技术方案未被详细描述，以避免以下实施例的相关细节含混不清。 

实施例1 

一种利用糖蜜发酵液制作的水溶性有机无机复混肥料，原料配方为：磷酸二氢铵25％，罗非鱼骨粉20％，硫酸亚铁3％，厌氧菌20％，含有机物45%浓度的糖蜜发酵液补足100％，计算各种物料相应的投放量后。将上述有机物料、厌氧菌、糖蜜发酵液、硫酸亚铁置于发酵池中，将有机物料、厌氧菌、糖蜜发酵液、硫酸亚铁依次置于发酵池中，然后在发酵池面上覆盖塑料薄膜进行密闭；调节发酵液温度在50°C的环境下下厌氧发酵30小时，经沉淀把不溶物去除，去除发酵液中的胶体，高温灭活；添加磷酸二氢铵至发酵液中，搅拌均匀，经造粒烘干后即得成。

实施例2 

一种利用糖蜜发酵液制作的水溶性有机无机复混肥料，原料配方为：磷酸二氢铵20％，罗非鱼骨粉10％，鸡粪10%，硫酸亚铁5％，厌氧菌25％，含有机物95%浓度的糖蜜发酵液补足100％，计算各种物料相应的投放量后。将上述有机物料、厌氧菌、糖蜜发酵液、硫酸亚铁置于发酵池中，将有机物料、厌氧菌、糖蜜发酵液、硫酸亚铁依次置于发酵池中，然后在发酵池面上覆盖塑料薄膜进行密闭；调节发酵液温度在65°C的环境下下厌氧发酵35小时，经沉淀把不溶物去除，去除发酵液中的胶体，高温灭活；添加磷酸二氢铵至发酵液中，搅拌均匀，经造粒烘干后即得成品。

实施例3 

一种利用糖蜜发酵液制作的水溶性有机无机复混肥料，原料配方为：尿素10％， 磷酸二氢钾10％，硝酸钾5％，罗非鱼骨粉5％，木糠10％，硫酸亚铁4％，厌氧菌25％，含有机物95%浓度的糖蜜发酵液补足100％，计算各种物料相应的投放量后。将上述有机物料、厌氧菌、糖蜜发酵液、硫酸亚铁置于发酵池中，将有机物料、厌氧菌、糖蜜发酵液、硫酸亚铁依次置于发酵池中，然后在发酵池面上覆盖塑料薄膜进行密闭；调节发酵液温度在55°C的环境下下厌氧发酵48小时，经沉淀把不溶物去除，去除发酵液中的胶体，高温灭活；添加尿素、 磷酸二氢钾、硝酸钾至发酵液中，搅拌均匀，经造粒烘干后即得成品。

  

将本实施例1、普通品牌的复混肥、进口复合肥进行对比，用于南宁市武鸣县的砂页岩的赤红土壤上进行，供试品种为甘蔗中的新台糖22号。供试突然的理化性状：pH6.5、有机质21.5g/kg，速效N145mg/kg、速效P25mg/kg、速效K138mg/kg。对比三种肥料对甘蔗平均单茎重的影响、对甘蔗农艺性状考察结果、对甘蔗有效茎的影响、对甘蔗产量的影响等指标进行判断，在N+P₂O₅+K₂O总养分均相等的条件下，本发明实施例1对于甘蔗有效茎的形成有利；对甘蔗生长的养分供给优于普通复混肥（10-10-10）和进口复合肥（15-15-15）。施用本发明实施例1的有机无机复合肥比普通复混肥增产原料蔗243公斤/亩，增产4.51%，增产差异显著；比进口复合肥增产原料蔗60公斤/亩，增产差异不显著。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 

Claims (4)

1.一种以糖蜜发酵液为原料的有机无机复合肥，其特征在于，由以下重量百分比的原料制备而成：

水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥中的一种或多种 10-25％；

有机物料                           10-20％；

厌氧生物菌                         20-30％；

硫酸亚铁                          3-5％；

糖蜜发酵液                         补足至100％；

所述的糖蜜发酵液为含有机物35-95％浓度的糖蜜发酵液。

2.如权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于：所述有机物料为罗非鱼加工后的鱼骨粉或为畜禽粪便或为木糠中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于：所述的水溶性氮肥为硫酸铵、氯化铵或者尿素中的至少一种 ；所述的水溶性磷肥为磷酸二氢铵或磷酸二氢钾 ；所述的水溶性钾肥为氯化钾、硫酸钾或硝酸钾中的至少一种。

4.一种适用于权利要求1所述的以糖蜜发酵液为原料的有机无机复合肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）计算好水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥中的一种或多种占总量的10-25％；有机物料占总量的10-20％；厌氧生物菌占总量的20-30％%；硫酸亚铁占总量的3-5％；糖蜜发酵液补足至100％的物料投入量；

（2）将有机物料、生物菌、35-95％浓度的糖蜜发酵液、硫酸亚铁依次置于发酵池中，然后在发酵池面上覆盖塑料薄膜进行密闭；

（3）在调节发酵液温度在50-65°C的环境下下厌氧发酵30-48小时，经沉淀把不溶物去除，去除发酵液中的胶体，高温灭活；

（4）添加水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥的一种或多种至发酵液中，搅拌均匀，经造粒烘干后即得成品。