CN107500816A - 一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法 - Google Patents

一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：(1)将芒果废弃物挤压破碎，再加入水稻秸秆调节碳氮比，控制含水率，得到起始物料；(2)接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10～12cm铺设2～3cm的土层；(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，加入过磷酸钙和石膏；(4)在第五次翻池后第二天，将物料升温至67～70℃，并至少保持12h，降温到55℃保温2d，再降温至降到40℃以下时，完全通风，即得有机肥，即消除了污染源，又实现了芒果废弃物的资源化利用，更提供了一种营养良好的有机肥料。

Description

一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法
技术领域
本发明属于农业资源再利用技术领域，具体涉及一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法。
背景技术
芒果为著名热带水果之一，其果实含有糖、蛋白质、粗纤维，果肉中又含有维生素A的前体胡萝卜素成分特别高，是所有水果中少见的。其次维生素C含量也不低，以及矿物质、蛋白质、脂肪、糖类等，也是其主要营养成分。可制果汁、果酱、罐头、腌渍、酸辣泡菜及芒果奶粉、蜜饯等。
近年来由于产业结构调整，芒果的集约化种植和加工都得到了迅速发展，我国每年有数百万吨的芒果废弃物产生，这些废弃物包括田间落果，以及加工剩余的果皮、果核和少量果肉等。芒果废弃物极易发生腐烂，并且绝大部分被当作垃圾随意丢弃或者排放到环境中，这些废弃物的大量产生和富集已经构成了对农田、水体、果蔬配送市场和其他人居环境的严重威胁，成为一种不可忽视的污染源。因此，对芒果废弃物的资源化利用成为消除污染的必然途径。
发明内容
针对上述问题，本发明设计一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，即消除了污染源，又实现了芒果废弃物的资源化利用，更提供了一种营养良好的有机肥料。
为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至24～28:1，混合均匀，并控制含水率65～70％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.3～0.8wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10～12cm铺设2～3cm的土层，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:(1.2～1.5)：(0.5～0.8)的黑曲霉、酵母菌和丁酸弧菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.3～0.5wt％的过磷酸钙和0.2～0.3wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，将物料升温至67～70℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
优选的，所述土层中包括8～12wt％的凹凸棒土，可明显降低发酵过程中的氮流失，所述凹凸棒土经以下步骤进行前处理：将凹凸棒石用去离子水浸没，并加入适量的KCl，混合均匀后，进行超声处理8分钟，超声波频率为55KHz，然后过滤、烘干，得到改性凹凸棒石；所述凹凸棒石、去离子水、KCl之间的重量比为1：6：0.03。
本发明具有以下积极有益效果：
(1)本发明先将芒果废弃物进行挤压破碎，使芒果核破裂并暴露出种子，在发酵的同时使种子腐熟失活。
(2)凹凸棒土本来就可以作为微生物菌群的良好载体，又经本发明特定工艺进行前处理后，使其内部多孔结构呈现更加的一致性，尤其易于对氨气分子或者铵离子进行吸附，在发酵土层中掺加部分该凹凸棒土，可明显降低发酵过程中的氮流失，并在施肥后的土壤中缓慢释放，减少尿素施用量。
(3)本发明进行了高温腐熟，进一步确保杀灭腐败芒果中炭疽病菌、茶黑心根腐病菌、炭疽病菌等有害生物，以及芒果种子的生物活性；并且在该条件下靠嗜温细菌、黑霉菌可以改善有机肥的理化性质，使其转变为最适宜作物生长的状态。当条件适于嗜温微生物生长和繁殖时，它们就开始活动，分解利用有机肥中的游离营养物并固定，使有机肥形成更多腐殖质。
(4)本发明采用特定工艺将芒果废弃物中有机质分解之后，除了提供丰富的植物营养外，所产生的有机酸、糖、酚及含氮、硫的杂环化合物，都具有活性基团，易与重金属离子和微量元素形成络合物或螯合物，从而提高微量元素的吸收率，减少了流失，同时也可对重金属进行固化，降低了重金属土壤的危害性。
具体实施方式
下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的生化试剂如无特别说明，均为常规市售产品；所涉及的检测方法或试验方法，如无特别说明，则均为常规方法。
实施例1
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至26:1，混合均匀，并控制含水率68％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.5wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10cm铺设2cm的土层，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:1.35：0.65的黑曲霉、酵母菌和溶纤维丁酸弧菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.4wt％的过磷酸钙和0.25wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，将物料升温至68℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
优选的，所述土层中包括10wt％的凹凸棒土，可明显降低发酵过程中的氮流失，所述凹凸棒土经以下步骤进行前处理：将凹凸棒石用去离子水浸没，并加入适量的KCl，混合均匀后，进行超声处理8分钟，超声波频率为55KHz，然后过滤、烘干，即得；所述凹凸棒石、去离子水、KCl之间的重量比为1：6：0.03。
实施例2
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至24:1，混合均匀，并控制含水率65％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.3wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔11cm铺设2.5cm的土层，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:1.2：0.5的黑曲霉、酵母菌和溶纤维丁酸弧菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.3wt％的过磷酸钙和0.2wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，将物料升温至67℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
优选的，所述土层中包括8wt％的改性凹凸棒土，可明显降低发酵过程中的氮流失，所述凹凸棒土经以下步骤进行前处理：将凹凸棒石用去离子水浸没，并加入适量的KCl，混合均匀后，进行超声处理8分钟，超声波频率为55KHz，然后过滤、烘干，即得；所述凹凸棒石、去离子水、KCl之间的重量比为1：6：0.03。
实施例3
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至28:1，混合均匀，并控制含水率70％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.8wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔12cm铺设3cm的土层，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:1.5：0.8的黑曲霉、酵母菌和溶纤维丁酸弧菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.5wt％的过磷酸钙和0.3wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，将物料升温至70℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
优选的，所述土层中包括12wt％的改性凹凸棒土，可明显降低发酵过程中的氮流失，所述凹凸棒土经以下步骤进行前处理：将凹凸棒石用去离子水浸没，并加入适量的KCl，混合均匀后，进行超声处理8分钟，超声波频率为55KHz，然后过滤、烘干，即得；所述凹凸棒石、去离子水、KCl之间的重量比为1：6：0.03。
对比例1
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至26:1，混合均匀，并控制含水率68％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.5wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10cm铺设2cm的土层，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:1.35：0.65的枯草芽孢杆菌、酵母菌和解淀粉芽孢杆菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.4wt％的过磷酸钙和0.25wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，将物料升温至68℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
优选的，所述土层中包括10wt％的改性凹凸棒土，可明显降低发酵过程中的氮流失，所述凹凸棒土经以下步骤进行前处理：将凹凸棒石用去离子水浸没，并加入适量的KCl，混合均匀后，进行超声处理8分钟，超声波频率为55KHz，然后过滤、烘干，即得；所述凹凸棒石、去离子水、KCl之间的重量比为1：6：0.03。
对比例2
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至26:1，混合均匀，并控制含水率68％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.5wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10cm铺设2cm的土层，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:1.35：0.65的黑曲霉、酵母菌和溶纤维丁酸弧菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.4wt％的过磷酸钙和0.25wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，将物料升温至68℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
对比例3
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至26:1，混合均匀，并控制含水率68％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.5wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10cm铺设2cm的土层(包括10wt％的市售凹凸棒土)，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:1.35：0.65的黑曲霉、酵母菌和溶纤维丁酸弧菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.4wt％的过磷酸钙和0.25wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，将物料升温至68℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
对比例4
一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎(1～3cm)，再加入粉碎的水稻秸秆(1～3cm)调节碳氮比至26:1，混合均匀，并控制含水率68％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.5wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10cm铺设2cm的土层，最顶层为土层；发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体；
所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g，由比例为1:1.35：0.65的黑曲霉、酵母菌和溶纤维丁酸弧菌。
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.4wt％的过磷酸钙和0.25wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后隔一夜，通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
所述土层中包括10wt％的凹凸棒土，可明显降低发酵过程中的氮流失，所述凹凸棒土经以下步骤进行前处理：将凹凸棒石用去离子水浸没，并加入适量的KCl，混合均匀后，进行超声处理8分钟，超声波频率为55KHz，然后过滤、烘干，即得；所述凹凸棒石、去离子水、KCl之间的重量比为1：6：0.03。
将以上实施方式所得有机肥进行有机质和氮磷钾检测，结果见下表：
表1有机肥有机质和氮磷钾检测结果
有机质g/kg 全氮g/kg 速效钾g/kg 速效磷mg/kg
实施例1 38.6 17.3 1.21 119
实施例2 36.7 16.9 1.15 114
实施例3 37.9 17.1 1.17 118
对比例1 25.4 11.3 0.95 109
对比例2 34.8 13.6 1.23 117
对比例3 35.2 13.9 1.16 122
对比例4 27.3 12.3 0.99 87

Claims (8)

1.一种利用芒果废弃物发酵制备有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将芒果废弃物进行挤压破碎，再加入粉碎的水稻秸秆调节碳氮比至24～28:1，混合均匀，并控制含水率65～70％，得到起始物料；
(2)按照起始物料的0.3～0.8wt％均匀接种混合菌剂，后将所得物料置于发酵池中，每隔10～12cm铺设2～3cm的土层，最顶层为土层；
(3)首次于5天后进行翻池，然后每隔4天进行翻池，控制池中心温度不高于65℃，翻池过程中，每次加入起始物料量0.3～0.5wt％的过磷酸钙和0.2～0.3wt％的石膏；
(4)在第五次翻池后第二天，将物料升温至67～70℃，并至少保持12h，然后通过自然降温到55℃保温2d，再自然降温，至降到40℃以下时，完全通风，即得。
2.根据权利要求1所述制备有机肥的方法，其特征在于：步骤(1)所述起始物料粒度为1～3cm。
3.根据权利要求1所述制备有机肥的方法，其特征在于：步骤(2)所述发酵池为长宽高分别为2m、1.5m、0.8m的长方池体。
4.根据权利要求1所述制备有机肥的方法，其特征在于：所述混合菌剂中活菌数不小于0.5×109个/g。
5.根据权利要求1所述制备有机肥的方法，其特征在于：所述混合菌剂由活菌数比例为1:(1.2～1.5)：(0.5～0.8)的黑曲霉、酵母菌和丁酸弧菌组成。
6.根据权利要求1所述制备有机肥的方法，其特征在于：所述土层中包括8～12wt％的凹凸棒土。
7.根据权利要求6所述制备有机肥的方法，其特征在于：所述凹凸棒土经以下步骤进行前处理：将凹凸棒石用去离子水浸没，并加入适量的KCl，混合均匀后，进行超声处理8分钟，超声波频率为55KHz，然后过滤、烘干，即可。
8.根据权利要求7所述制备有机肥的方法，其特征在于：所用凹凸棒石、去离子水、KCl之间的重量比为1：6：0.03。
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