CN1458130A - 一种用生物废弃物加工有机生物复合肥的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用各种生物废弃物加工富含固氮菌的有机生物复合肥的生产工艺，它是用“富含CTP的水溶液”激活大豆根瘤类菌体菌种，直接将各种生物废弃物和少量钙镁磷肥经两级发酵，再经干燥、粉碎，最后与少量无机肥配制而成。本发明具有投资少，设备简单，生产过程中基本不需消毒，能源消耗低，发酵周期短等优点。其生产成本低，价格也大幅度下降。而且在农、林业生产中使用效果良好，同时能大规模回收利用各种生物废弃物，其经济效益和环保领域的社会效益极其显著。

Description

一种用生物废弃物加工有机生物复合肥的生产工艺

本发明涉及一种用生物废弃物经两级发酵加工有机生物复合肥的生产工艺，属于微生物发酵领域。

利用天然的豆科植物根瘤菌作菌种，生产各种微生物肥料，有机生物肥料，有机生物复合肥，由于能有效地补充土壤的有机质，同时能补充土壤微生物，改善土壤由于长期使用无机化肥所造成的土壤板结状况，增强土壤团粒结构，因而能在大幅度增产的同时，提高农、林产品的品质，所以格外受到农、林学界和家、林产业的重视，成为本世纪农、林肥生产发展的方向。

目前豆科植物根瘤菌在家、林业中的应用方法有两种，第一种方法是将天然豆科植物的根瘤类菌体采集后晾干、粉碎后，作为固氮菌剂粉在农作物种植时拌根、喷酒、穴施使用。这种方法虽然简单易行，容易为生产者所采用，但是由于绝大部分农田长期大量使用无机化肥，土壤板结，有机质大幅度下降，已经不适合豆科植物与固氮菌群发生共生关系，大部份农田中的豆科植物已经不在根系上生长根瘤类菌体，即使生长也是数量极少，品质极差，因此这第一种方法已经无法大规模地推广、应用；第二种方法是用草灰作载体，或是用蛭石作吸附剂，将经过三级菌种培养的根瘤菌附载或吸附在草灰、蛭石上，或是将发酵液浓缩后冷冻干燥制成。这种方法虽然能获得大量的根瘤菌制品，但是由于设备复杂、技术要求高，一次性投资大，难以在广大的农村、中小城镇推广应用。同时由于这种根瘤菌产品所含有机质均在20％左右，甚至不含有机质，在农、林业生产者使用时，必须与糖水、大量的无机肥等配合或再次堆积发酵后，才能作为有机生物肥使用。由于价格昂贵，使用麻烦，也不利于根瘤菌肥大规模推广、应用。

本发明的目的在于：提供一种极低廉的生物废弃物作为主要原料，将“富含CTP水溶液”(专利公开号：CN1128800A)作为大豆根瘤类菌体的生物激活剂，直接将各种生物废弃物和少量钙镁磷肥经两级发酵后，经干燥、粉碎，再与少量无机肥配制成有机生物复合肥。由于这种肥料的有机质含量高，根瘤菌群中的固氮菌也有较高含量，而且生物活性强；同时无机氮、磷、钾的含量较合理，因而能使农、林业生产者不需再加工，直接在田间、林地大量施用。由于这种肥料的有机质原料极为低廉，来源极为丰富，生产成本大幅度降低，能够满足农、林业生产对固氮菌含量较高的有机生物复合肥的大量需求。

本发明是这样实现的：它是用“富含CTP水溶液”激活大豆根瘤类菌体菌种，将各种生物废弃物与少量钙镁磷肥混合物经两级发酵后，再经中温干燥、粉碎，最后再与少量尿素、氯化钾、磷酸二氢钾，以及少量“富含CTP水溶液”配制而成的不同品种的有机生物复合肥；

一、准备工序：

a、生物废弃物的前期处理：采用堆积发酵的方法将各种生物废弃物初步分解，作为有机质原料，备用；

b、激活并培养大豆根瘤类菌体菌种：将干燥的大豆根瘤类菌体清洗干净，按每百吨有机生物复合肥成品需用6.58克原始菌种的比例，称出大豆根瘤类菌体，用机械粉碎；再按原始菌种量23.4倍的比例，将占固体培养基原料量30％的大豆粉、40％的豆粕粉、15.6％的细米糠配成混合原料；再加入原料用量5％的“富含CTP的水溶液”、20％的灭菌水，制成固体培养基；将粉碎后的大豆根瘤类菌体均匀拌入培养基中，在PH6-7、30℃-35℃条件下半密封培养120小时，制成一级菌种；按上述菌种、原料、激活剂、水的比例和制作方法再反复做两次，制成三级菌种，备用；

c、生产菌液的制作：按有机生物复合肥成品计划生产量0.256％的比例称出大豆，加入总重量20倍的50℃-60℃的温水浸泡两小时，用机械粉碎制成含水份9.5％的大豆浆；再按大豆浆3.48％的比例加入大豆根瘤类菌体三级菌种；再按有机生物复合肥计划生产量0.03％的比例加入“富含CTP的水溶液”，在30℃-10℃、PH6-7的条件下密封发酵3-15天，制成菌液待用；

d、制作有机生物液肥：按原料占有机生物复合肥成品计划生产量6.3％的比例，将其中占95％的烂果蔬、粮食等生物废弃物，和占5％的动物内脏、腐肉等生物废弃物，加水至总重10倍，用机械磨成浆状；再按生物废弃物浆3.06％的比例加入预制好的大豆根瘤类菌体生产菌液；再按有机生物复合肥成品计划生产量0.03％的比例加入“富含CTP水溶液”，在PH6-7，30℃-10℃条件下发酵10天---30天，制成有机生物液肥，待用；

二、有机生物复合肥的初步制作：

a、一级发酵，将经过前期处理的各种生物废弃物分别按57.5％--80.2％的比例，与30％--6.9％的钙镁磷肥相混合；然后加入有机生物复合肥成品计划生产量3.4％的大豆根瘤类菌体生产菌液，再加入0.07％的“富含CTP的水溶液”，用机械搅拌均匀，制成一级发酵坯料，在PH6--7、30℃--10℃条件下，半密封堆积发酵7--15天；结束发酵；

b、二级发酵：先将发酵好的一级发酵坯料取出，再将预制好的有机生物液肥；按一级发酵坯料49.98％的量取出，加入占有机生物复合肥计划生产成品量0.07％的“富含CTP的水溶液”，缓慢、分散地加入用粉碎机粉碎加工中的一级发酵坯料中，制成含水份64.9％的二级发酵坯料，装入发酵池内，在PH6-7、30℃-10℃条件下半密封发酵5--12天，待二级发酵坯料颜色发黑、无臭气，并且表面长出约1毫米厚的灰白色菌膜时，即可结束二级发酵；

c、二级发酵的脱水处理：将结束二级发酵的坯料，置于25℃--50℃通风良好的条件下蒸发2--5天，待二级发酵坯料成为含水份10％的干块状时，用机械粉碎成粒径0.1---3毫米的细粒，即成为有机生物复合肥半成品，装袋入库待用；

三、有机生物复合肥的总配制：

按有机生物复合肥成品计划生产量，分别加入4.3％---13％的尿素，3％--11％的氯化钾，0--0.96％的磷酸二氢钾，以及0.3％---4.8％的“富含CTP的水溶液”，19.7％的液体有机生物肥，用机械搅拌均匀，即成为含水份30％的固体有机生物复合肥成品，经密封包装后入库。

本发明与现有技术相比，由于采用“富含CTP的水溶液”作为大豆根瘤类菌体的生物激活剂，其中所含的CTP(胞嘧啶核苷三磷酸)、镁离子及钙离子和钙调蛋白的复合物(Ca⁺².CaM)等高能量、高活性物质的作用，使根瘤菌群被激活，其分解各种有机物质的能力大大提高，从而在投资小，设备简单，设备及原料基本上不消毒的状态下，能够用根瘤类菌体作菌种，将各种生物废弃物和钙镁磷肥发酵加工成有机生物复合肥，从而大大地降低了生产成本，使有机生物肥能够成为较廉价的肥料，为广大农、林生产者所接受，为含较丰富固氮菌的有机生物复合肥的推广、应用，提供了有利条件，同时由于微量的ATP、镁离子，钙离子和钙调蛋白的复合物进入植物体内后，能起到提高植物能量代谢、物质代谢能力，以及增强细胞***能力的作用，因而经农田实验证实，农、林产品增产幅度大，品质明显提高。农、林作物抗病、抗寒能力也有所增强，对农、林生产者的经济效益极其显著，同时由于这项生产工艺能将各种生物废弃物大批量加工成为优质肥料，变废为宝，因此还能在环境保护和城市生态建设方面，产生巨大的社会效益。

本发明的实施例：(以蕃茄专用肥为实例)。

菌种：a、根瘤类菌体原始菌种

      b、糖化酶(内含各种霉茵子包子)

      c、牛的瘤胃分泌物(内含大量纤毛虫)

原料：a、各种生物废弃物；

      b、钙镁磷肥、尿素、氯化钾、

培养基：大豆粉、豆粕、米糠、

菌种激活剂：“富含CTP的水溶液”。

一、准备工序：

1、各种生物废弃物的前期处理：(提前两个月准备)

①自然堆积发酵：将酱油糟、酒精糟浮萍及各种酒糟等原料堆积自然发酵至开始腐烂即可使用，数量不限。

②加霉菌堆积发酵：将糖化酶按5％的比例加入到1公斤淀粉、6公斤米糠、3公斤水制成的固体培养基中，在30℃、PH5--6条件下发酵96小时，制成一级菌种10.5公斤；再按1∶30的比例，用同样方法制成310.5公斤二级菌种；再用同样方法制成9310.5公斤三级菌种，加入到279.3吨废烟丝之中，用平台式搅拌机搅拌均匀，堆积成堆，再浇上总量20％的水，在PH5--6、30℃--10℃条件下半密封发酵10天--30天，至废烟丝无刺鼻烟叶气味，颜色发黑并开始腐烂时，即可待用。

③将牛皱胃分泌物取出，按5％的比例加入到1公斤淀粉、6公斤米糠、3公斤水制成的固体培养基中，在PH5、30℃条件下发酵96小时，制成一级菌种10.5公斤，再按1∶30的比例，用同样方法制成310.5公斤二级菌种；再用同样方法制成9310.5公斤三级菌种，加入279.3吨草坪废弃草，醋糟及经粉碎的玉米鲜秸杆、玉米心、中药渣等废弃物中，用平台式搅拌机搅拌均匀，堆积成堆，浇上占总量10％的水，在PH5、30℃--10℃条件下半密封发酵10天际0天，至废弃物发黑、***，并且开始腐烂时，即可待用。

2、激活并培养大豆根瘤类菌体菌种：(提前两个月进行准备)

将大豆根瘤类菌体清除掉表面泥沙，称出6.58克，用微型粉碎机粉碎，再将46.2克大豆粉、61.6克豆粕粉、46.2克细米糠制成154克混合原料，再加入7.65克“富含CTP水溶液”、30克灭菌水，搅拌均匀，制成固体培养基，然后将粉碎后的大豆根瘤类菌体均匀拌入培养基中，在PH6--7、30℃--35℃条件下半密封发酵120小时，制成198克一级菌种。按上述菌种、原料、激活剂、水的比例和制作方法再反复做两次，制成179公斤大豆根瘤类菌体三级菌种，待用；

3、生产菌液的制作：(提前45天进行准备)

将256.1公斤大豆，用4865.9公斤50℃--60℃的温水浸泡两小时，用磨浆机制成5122公斤大豆浆，再加入178公斤大豆根瘤类菌体三级菌种，再加入30公斤“富含CTP水溶液”，在PH6--7、30℃--10℃条件下密封发酵3--15天，制成5330公斤大豆根瘤类菌体生产菌种，待用；

4、制作有机生物液肥：(提前30天进行准备)

将6吨烂蔬菜、烂水果、烂粮食、果皮、菜邦等生物废弃物及300公斤屠宰场废弃的无传染病污染的动物内脏、腐肉等生物废弃物(也可用600公斤豆粕替代)加42.2吨水，用磨浆机磨成48.5吨浆液；再加入1930公斤大豆根瘤类菌体生产菌液和30公斤“富含CTP水溶液”，在PH6--7、30℃--10℃条件下发酵10--30天，制成62.3吨有机生物液肥，待用；

二、有机生物复合肥的初步制作：

1、一级发酵：

将83.03吨经过前期处理含水30％的各种生物废弃物与8吨含磷(P₂O₅)不低于16％的钙镁磷肥混合，再加入3400公斤预制好的大豆根瘤类菌体生产菌液和70公斤“富含CTP的水溶液”，用平台式搅拌机搅拌均匀，制成94.5吨有机生物复合肥一级发酵坯料，在PH6--7、30℃--10℃条件下半密封发酵7--15天，结束发酵；

2、二级发酵：

先将发酵好的一级发酵坯料取出，再加上47.23吨预制好的有机生物液肥，再加入70公斤“富含CTP水溶液”，缓慢、分散地加入正在用锺片式粉碎机粉碎加工的一级发酵坯料中，制成141.8吨含水份64.9％的有机生物复合肥二级发酵坯料，装入发酵池内，在PH6--7、30℃--10℃条件下半密封发酵5--12天，待二级发酵坯料颜色发黑、无臭气、并且表面长出约毫米厚的灰白色菌膜时，即可结束二级发酵；

3、二级发酵的脱水处理：

将结束二级发酵的坯料，置于25℃--35℃的日光照射的晾晒或者35℃-50℃通风良好的烘房中蒸发2--5天，待二级发酵坯料成为含水份10％的干块状时，再用齿盘式粉碎机粉碎成粒径2-3毫米的细粒，即成为蕃茄专用有机生物复合肥半成品63.95吨，装袋入库待用；

三、蕃茄用有机生物复合肥的总配制：

将63.95吨半成品中加入8.85吨尿素、7.2吨氯化钾、300公斤“富含CTP水溶液”、19.7吨有机生物液肥，用平台式搅拌机搅拌均匀，即得到100吨蕃茄用有机生物复合肥成品，经密封包装后入库。

Claims (1)

1、一种用生物废弃物加工有机生物复合肥的生产工艺，它是用“富含CTP水溶液”激活大豆根瘤类菌体菌种，将各种生物废弃物与少量钙镁磷肥混合物经两级发酵后，再经中温干燥、粉碎，最后再与少量尿素、氯化钾、磷酸二氢钾，以及少量“富含CTP水溶液”配制而成的不同品种的有机生物复合肥，其特征是：

一、准备工序：

a、生物废弃物的前期处理：采用堆积发酵的方法将各种生物废弃物初步分解，作为有机质原料，备用；

b、激活并培养大豆根瘤类菌体菌种：将干燥的大豆根瘤类菌体清洗干净，按每百吨有机生物复合肥成品需用6.58克原始菌种的比例，称出大豆根瘤类菌体，用机械粉碎；再按原始菌种量23.4倍的比例，将占固体培养基原料量30％的大豆粉、40％的豆粕粉、15.6％的细米糠配成混合原料；再加入原料用量5％的“富含CTP的水溶液”、20％的灭菌水，制成固体培养基；将粉碎后的大豆根瘤类菌体均匀拌入培养基中，在PH6-7、30℃-35℃条件下半密封培养120小时，制成一级菌种；按上述菌种、原料、激活剂、水的比例和制作方法再反复做两次，制成三级菌种，备用；

c、生产菌液的制作：按有机生物复合肥成品计划生产量0.256％的比例称出大豆，加入总重量20倍的50℃-60℃的温水浸泡两小时，用机械粉碎制成含水份9.5％的大豆浆；再按大豆浆3.48％的比例加入大豆根瘤类菌体三级菌种；再按有机生物复合肥计划生产量0.03％的比例加入“富含CTP的水溶液”，在30℃-10℃、PH6-7的条件下密封发酵3-15天，制成菌液待用；

d、制作有机生物液肥：按原料占有机生物复合肥成品计划生产量6.3％的比例，将其中占95％的烂果蔬、粮食等生物废弃物，和占5％的动物内脏、腐肉等生物废弃物，加水至总重10倍，用机械磨成浆状；再按生物废弃物浆3.06％的比例加入预制好的大豆根瘤类菌体生产菌液；再按有机生物复合肥成品计划生产量0.03％的比例加入“富含CTP水溶液”，在PH6-7，30℃-10℃条件下发酵10天---30天，制成有机生物液肥，待用；

二、有机生物复合肥的初步制作：

a、一级发酵，将经过前期处理的各种生物废弃物分别按57.5％--80.2％的比例，与30％--6.9％的钙镁磷肥相混合；然后加入有机生物复合肥成品计划生产量3.4％的大豆根瘤类菌体生产菌液，再加入0.07％的“富含CTP的水溶液”，用机械搅拌均匀，制成一级发酵坯料，在PH6--7、30℃--10℃条件下，半密封堆积发酵7--15天；结束发酵；

b、二级发酵：先将发酵好的一级发酵坯料取出，再将预制好的有机生物液肥；按一级发酵坯料49.98％的量取出，加入占有机生物复合肥计划生产成品量0.07％的“富含CTP的水溶液”，缓慢、分散地加入用粉碎机粉碎加工中的一级发酵坯料中，制成含水份64.9％的二级发酵坯料，装入发酵池内，在PH6-7、30℃-10℃条件下半密封发酵5--12天，待二级发酵坯料颜色发黑、无臭气，并且表面长出约1毫米厚的灰白色菌膜时，即可结束二级发酵；

c、二级发酵的脱水处理：将结束二级发酵的坯料，置于25℃--50℃通风良好的条件下蒸发2--5天，待二级发酵坯料成为含水份10％的干块状时，用机械粉碎成粒径0.1---3毫米的细粒，即成为有机生物复合肥半成品，装袋入库待用；

三、有机生物复合肥的总配制：

按有机生物复合肥成品计划生产量，分别加入4.3％---13％的尿素，3％--11％的氯化钾，0--0.96％的磷酸二氢钾，以及0.3％---4.8％的“富含CTP的水溶液”，19.7％的液体有机生物肥，用机械搅拌均匀，即成为含水份30％的固体有机生物复合肥成品，经密封包装后入库。