CN104761301A - 一种环保酵素有机肥生产方法 - Google Patents

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王晓帅
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Abstract

本发明公开了一种利用厨余垃圾制作环保酵素有机肥的方法，属于一种垃圾处理领域。其工艺依次包括以下步骤：（1）原料：红糖、厨余垃圾和水；（2）将红糖和水按比例混合盛放于有盖子的密闭容器内，并搅拌均匀；（3）将厨余垃圾放入步骤（2）混合好的糖水中，搅拌均匀，与糖水充分混合；（4）用柠檬酸溶液调整混合溶液的pH值到4～6；（5）加入菌种，并搅拌均匀；（6）密封进行厌氧发酵3～6个月；（7）加入稳定剂氯化钠，充分混匀后，即为优质有机肥；（8）将优质有机肥过滤，上清液为液体酵素，过滤渣为酵素渣。本发明利用厨余垃圾作为发酵原料，具有发酵速度快，得率高，有机肥的产量高，制备方便简单，绿色环保。

Description

一种环保酵素有机肥生产方法
技术领域
本发明属于一种垃圾处理领域，尤其涉及一种利用厨余垃圾制作环保酵素有机肥的方法。
背景技术
酵素(enzyme)，实际上是酶的旧译。酶是具有生物催化功能的生物大分子，即生物催化剂，它能够加快生化反应的速度，但是不改变反应的方向和产物。环保酵素有机肥是利用生活中的厨余鲜垃圾，经过厌氧发酵，生产出的优质有机肥，其中含有大量的益生菌和酶，可以用于无公害、绿色、有机农产品的生产。环保酵素有机肥是生活鲜垃圾在厌氧条件下经过微生物发酵，产生有机肥。由于是在封闭的环境中进行，有机物发酵产生的臭气不会逸散，渗滤液也不会流出，因此，解决了垃圾恶臭对空气的污染，也解决了渗滤液对土壤和地下水的污染。可见，从解决垃圾和保护环境的角度，环保酵素有机肥生产具有非常积极的意义。
泰国的乐素昆.普潘翁博士(Dr Rosukon Poompanvong)研究酵素30余年，成功研究出环保酵素(也称为垃圾酵素—Garbage Enzyme)，其特点在于制作过程简单、制作材料随手可得、帮助减少垃圾量，有利于保护环境。但是也存在以下缺点：1.自然发酵，微生物种类繁杂，发酵过程的方向具有不确定性；2.微生物的生长需要一定的pH范围，自然调整pH值需要的时间较长；3.在储藏过程中，没有进行稳定处理，如果储藏时间过长，会出现过度发酵或过度酸化的现象，影响有机肥的质量。
申请号201410282790.7的方法，提供了一种环保酵素快速制作法，通过控制向容器中输入的空气量，得到液体酵素和酵素渣。但是该专利需要向容器内输入氧气，不仅增加了生产成本，而且过多的氧气会使更多的醋酸被分解成CO2和水，造成营养物质的浪费，降低有机肥的质量和产量。
发明内容
本发明就是为解决上述问题提供一种环保酵素有机肥生产方法,具有发酵速度快，得率高，还能增加有机肥的产量，绿色环保的优点。
本发明的目的可通过如下技术方案来实现：
该方法按以下步骤进行：
(1)取红糖：水：厨余垃圾＝1：9～11：2～4重量份，先将红糖和水盛放于有盖子的密闭容器内，搅拌均匀，然后将厨余垃圾放入混合好的糖水中，混匀，得物料液；
(2)用柠檬酸、硫酸或盐酸溶液调整物料液的pH值为4～6；
(3)按每升物料液中酿酒酵母菌含量为20～40万个加入酿酒酵母菌，搅拌均匀；
(4)密封进行厌氧发酵，控制发酵温度为25-35℃，发酵时间为3～6个月，得发酵料液；
(5)按照氯化钠：发酵料液＝1：80-100重量份配比加入氯化钠，充分混匀，得环保酵素有机肥。
将环保酵素有机肥过滤，上清液为液体酵素，过滤渣为酵素渣。
本发明的目的还可通过如下技术方案来实现：
步骤(1)中所述密闭容器的容量能够实现装入原料后还留有10～30％的空间；步骤(2)中所述柠檬酸、硫酸或盐酸溶液的浓度为10mM/mL；在步骤(3)中还可按每升物料液中醋酸菌含量为10～15万个另加入醋酸菌。
作用机理:
酵素有机肥中含有大量的有益微生物及丰富的有机质、氮、磷、钾养分，其中的酵母菌能产生多种催化分解酶的有益菌群体，能抑制病原菌的蔓延，预防土传病害发生，溶解土壤中被固化的磷、钾，提高肥料利用；同时，酵素产品均具有良好的抗氧化性能，试验证实，酵素有机肥中总酚含量、还原力、DPPH自由基清除能力、超氧自由基清除能力、羟基自由基清除能力和ABTS自由基清除能力均表现出与酵素的浓度相关性，随着添加量的增加而升高，酵素对DPPH自由基、超氧自由基和ABTS自由基的清除能力，尤其是对羟基自由基具有特别好的清除能力，总酚含量随着发酵时间的延长而不断地增加；酵素液中蛋白质含量随着发酵时间的延长而增加，是由于微生物对厨余垃圾的分解利用使得厨余垃圾中的可溶性蛋白质逐渐溶解发酵液中引起的。
相比现有技术，本发明具有以下有益效果：
1.本发明采用厨余垃圾作为原料，厨余垃圾中成分复杂，既有果蔬，还有肉类，同时还包括大量的油脂，本发明的工艺条件可以利用不同类型的厨余垃圾作为发酵原料，本发明采用的工艺条件制备出的酵素中总酚含量，还原力、DPPH自由基清除能力、超氧自由基清除能力、羟基自由基清除能力和ABTS是最佳条件，这是因为过高的酵素浓度需要的原料也较多，原料厨余垃圾中油脂成分化学性状极不稳定，由于酸败会产生大量的自由基和酸性物质，消耗酵素产品的抗氧化能力。
2.采用本产品对黄瓜、火龙果和水稻施肥后，果蔬产量提高27％、疾病发生率减低19％，同时本发明还能防止西红柿、青椒等蔬菜烂蒂把、大白菜烂芯和果菜类落花落果问题。
3.本发明可操作性强，适用于不同种类的厨余垃圾。比如根据容器的容量，可以装入容器容量的70～90％的混合溶液，留有一定的发酵和气体的膨胀空间，如果材料主要是果皮或蔬菜，密闭厌氧发酵，产生的CO2比较少，混合溶液可以装到90％；如果材料主要是水果的果肉，尤其是苹果，发酵过程中不能做到密闭，氧气进入，会产生大量的CO2，需要留有较大空间。
4.调整pH值，给微生物提供适宜的生长环境，加快发酵启动的速度。因为微生物的生长需要一定的pH条件，靠自然调整所需的时间较长。根据微生物的生长要求调整pH值，可以加快微生物的生长，从而加快发酵的启动速度。
5.本发明加入经过精细筛选的优质菌种，使发酵速度加快，并朝着有利方向发展，提高效率。酵素有机肥的发酵过程是：红糖(主要成分为蔗糖)水解成为葡萄糖，加入了酵母菌后，加速分解葡萄糖生成酒精，醋酸菌转化酒精生成醋酸，进而朝着有利方向发展，提高效率。
6.密封进行厌氧发酵3～6个月。本发明因为加入了微生物菌种，能加快发酵的启动速度，所以3个月是可以的。在生产中，根据温度的不同，其发酵时间会不同。
7.本发明加入稳定剂可以有效停止发酵或减缓发酵的速度，防止醋酸菌继续将醋酸氧化为CO2和水，从而减少能量和营养物质的浪费，增加有机肥的产量。
8.本发明生产的优质有机肥可以直接使用，也可以将优质有机肥过滤，其中的上清液是优质的液体叶面酵素有机肥，可以喷施或随浇水施入土壤，过滤后的渣滓作为优质的酵素有机肥，做到了资源的有效利用，绿色环保，为生态农业提供了技术基础。
具体实施方式
实施例1
该环保酵素有机肥生产方法按以下步骤进行：
(1)将红糖1公斤和水9公斤置于有盖子的密闭容器内，容器留有30％的空间，搅拌均匀；
(2)将厨余垃圾4公斤放入步骤(1)混合好的糖水中，搅拌均匀，与糖水充分混合；
(3)用浓度为10mM/mL柠檬酸溶液调整混合溶液的pH值为4.0；
(4)按每升物料液中酿酒酵母菌含量为40万个加入酿酒酵母菌，搅拌均匀；
(5)密封进行厌氧发酵，控制发酵温度为25℃，发酵时间为6个月，得发酵料液；
(6)按照氯化钠：发酵料液＝1：80重量份配比加入氯化钠，充分混匀，得环保酵素有机肥。
(7)将优质有机肥过滤，上清液为液体酵素，过滤渣为酵素渣。
实施例:2
该环保酵素有机肥生产方法按以下步骤进行：
(1)将红糖1公斤和水11公斤置于有盖子的密闭容器内，容器留有10％的空间，搅拌均匀；
(2)将厨余垃圾2公斤放入步骤(1)混合好的糖水中，搅拌均匀，与糖水充分混合；
(3)用浓度为10mM/mL柠檬酸溶液调整混合溶液的pH值为6.0；
(4)按每升物料液中酿酒酵母菌含量为20万个加入酿酒酵母菌，搅拌均匀；
(5)密封进行厌氧发酵，控制发酵温度为30℃，发酵时间为3个月，得发酵料液；
(6)按照氯化钠：发酵料液＝1：100重量份配比加入氯化钠，充分混匀，得环保酵素有机肥。
(7)将优质有机肥过滤，上清液为液体酵素，过滤渣为酵素渣。
实施例3：
该环保酵素有机肥生产方法按以下步骤进行：
(1)将红糖1公斤和水10公斤置于有盖子的密闭容器内，容器留有20％的空间，搅拌均匀；
(2)将厨余垃圾3公斤放入步骤(1)混合好的糖水中，搅拌均匀，与糖水充分混合；
(3)用浓度为10mM/mL柠檬酸溶液调整混合溶液的pH值为5.0；
(4)按每升物料液中酿酒酵母菌含量为30万个加入酿酒酵母菌，搅拌均匀；
(5)密封进行厌氧发酵，控制发酵温度为27℃，发酵时间为4个月，得发酵料液；
(6)按照氯化钠：发酵料液＝1：90重量份配比加入氯化钠，充分混匀，得环保酵素有机肥。
(7)将优质有机肥过滤，上清液为液体酵素，过滤渣为酵素渣。
实施例4：
不同的是在步骤(4)中另按每升物料液中醋酸菌含量为15万个另加入醋酸菌，其它分别同实施例1-3。
实施例5：
不同的是在步骤(4)中另按每升物料液中醋酸菌含量为10万个另加入醋酸菌，其它分别同实施例1-3。
实施例6：
不同的是用硫酸溶液代替柠檬酸溶液，其它分别同实施例1-5。
实施例6：
不同的是用盐酸溶液代替柠檬酸溶液，其它分别同实施例1-5。
施肥对照试验
采用实施例分别和其它酵素有机肥对果蔬进行施肥对照试验，试验场地为山东潍坊、菏泽地区农场，果蔬为黄瓜、白菜、苹果、番茄、洋葱和辣椒，以下结果采用平均值；
1)配料：过滤好的酵素原液1重量份、食用醋1重量份再和水500重量份，混合均匀，制成混合液。
2)施肥方式：春季三月果树剪枝后开始使用酵素，全棵喷洒70％后，在树的根部浇30％的混合液，连续三周每周喷洒一次。为了使果树有充足的水分，在喷洒三次后在树坑内可放一些干草，用树枝压住即可，结果如表1所示：
表1：
结果证明，采用本发明对果蔬产量和得病率均有理想的效果，且明显优于同类产品。

Claims (4)

1.一种环保酵素有机肥生产方法，其特征是该方法按以下步骤进行：
(1)取红糖：水：厨余垃圾＝1：9-11：2-4重量份，先将红糖和水盛放于有盖子的密闭容器内，搅拌均匀，然后将厨余垃圾放入混合好的糖水中，混匀，得物料液；
(2)用柠檬酸、硫酸或盐酸溶液调整物料液的pH值为4～6；
(3)按每升物料液中酿酒酵母菌含量为20～40万个加入酿酒酵母菌，搅拌均匀；
(4)密封进行厌氧发酵，控制发酵温度为25-30℃，发酵时间为3～6个月，得发酵料液；
(5)按照氯化钠：发酵料液＝1：80-100重量份配比加入氯化钠，充分混匀，得环保酵素有机肥。
2.根据权利要求1所述的环保酵素有机肥生产方法，其特征是步骤(1)中所述密闭容器的容量能够实现装入原料后还留有10～30％的空间。
3.根据权利要求1所述的环保酵素有机肥生产方法，其特征是步骤(2)中所述柠檬酸、硫酸或盐酸溶液的浓度为10mM/mL。
4.根据权利要求1所述的环保酵素有机肥生产方法，其特征是在步骤(3)中还可按每升物料液中醋酸菌含量为10～15万个另加入醋酸菌。
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