專利名稱：氨基酸發(fā)酵有機肥的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用肥料，特別是一種以城市污泥為原料的氨基酸發(fā)酵有機肥料及其制造方法。
本發(fā)明的氨基酸發(fā)酵有機肥包括5-15％的含鉀農(nóng)用氨基酸粉，60-80％的由生活污泥，動物糞、啤酒槽，植物餅粕(如菜籽粕、棉籽粕、花生粕、蓖麻粕、豆粕)及草炭等為原料按4-6∶0.5-1.5∶1.5-2.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5的比例發(fā)酵制成的有機發(fā)酵料，15-40％的含量，微量元素的無機肥，其中所述含鉀農(nóng)用氨基酸粉是將動植物蛋白類原料用硫酸和水進行水解，再加入氫氧化鉀中和濃縮到PH7-8之間制成的。
水解動植物蛋白原料包括動物角蛋白、魚內(nèi)臟、羽毛、豆粕、菜籽餅及上述餅粕等，或它們中的兩種或多種的混合物。硫酸的濃度優(yōu)選大約在35-50％之間。其中，優(yōu)選按照動植物蛋白原料40％硫酸溶液∶水＝1∶1∶1.5左右的重量比，在110-117℃下，水解10-15小時，然后加入硫酸的1.2倍左右的氫氧化鉀在40-60℃下進行中和6-8小時，中和液經(jīng)濃縮掉大約三分之一量，并用餅柏吸附干燥，即得到含鉀農(nóng)用氨基酸。
本發(fā)明的有機肥發(fā)酵料用污泥、動物糞便、啤酒槽、植物餅粕和草炭按4-6∶0.5-1.5∶1.5-2.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5的比例混合，得到含水約45-65％的混合料，再經(jīng)過普通發(fā)酵方法來制備的。發(fā)酵方法在本領(lǐng)域中是公知的。例如，可以按照以下方法來進行用料量的3-10％左右的市場菌粉按菌粉∶糖蜜∶水等于0.5-1.5∶0.5-1.5∶1-3，優(yōu)選1∶1∶2的比例稀釋，然后加到混合料拌勻得到接種料，進行發(fā)酵處理?；蛘咭部蓪⑸鲜鑫窗l(fā)酵的接種料與發(fā)酵返料以2-4∶1-2，優(yōu)選3∶2的比例混合后再進行發(fā)酵，其中發(fā)酵返料是通過在混合料加入3-10％的上述菌粉仍按上述比例稀釋加工發(fā)酵而成。發(fā)酵時應保持溫度在45-70℃，水分45-65％好氧發(fā)酵，每12小時翻動一次，發(fā)酵周期約為140-200小時。
其中生活污泥選自重金屬含量及有害物質(zhì)符合農(nóng)用標準的生活污泥或超標含量經(jīng)微生物預先處理達標的污泥。例如這些污泥的來源可以是城市污水處理廠，或者用生活垃圾粉碎而成。動物糞選自雞糞、鴨糞、牛糞、羊糞、豬糞與其它禽糞等，或它們中的兩種或多種的混合物。植物餅粕可以是任何植物的果實、種子、塊莖、葉、莖等粉碎而成或是它們經(jīng)利用(如榨油)后獲得的糟粕，例如選自菜籽粕，棉籽粕，桐子粕，蓖麻子粕，花生粕，豆粕等，或它們中的兩種或多種的混合物。
草炭例如是東北或貴州的中含量天然泥炭。
其中本發(fā)明的菌種可以是本技術(shù)領(lǐng)域中普通發(fā)酵用菌種，這些菌種的來源可通過商業(yè)途徑獲得，也可以經(jīng)培養(yǎng)獲得，這在本領(lǐng)域中是已知的。例如是酵素菌，固氮菌，解磷解鉀菌，優(yōu)選是它們的混合物。酵素菌是加水分解酶菌類，酵母菌，絲狀菌所構(gòu)成的。特別優(yōu)選的是酵素菌+乳酸菌+固氮菌和解磷解鉀菌的混合物，其重量配比優(yōu)選為酵素菌∶乳酸菌∶固氮菌和解磷解鉀菌＝11∶1.5～2.5∶0.5～1.5，更優(yōu)選酵素菌∶乳酸菌∶固氮菌和解磷解鉀菌＝10∶2∶1。其中酵素菌由日本公司生產(chǎn)，在中國市場上可以購買得到，它是含有24個菌種的復合菌群。
經(jīng)過發(fā)酵后淀粉、纖維素多被糖化分解或氨基酸分解，N素構(gòu)成菌體蛋白產(chǎn)生的酶能夠起生長素的作用強化生物能，產(chǎn)生的有機酸和礦質(zhì)養(yǎng)分后可以增加肥效利用率，同時發(fā)酵后的混合料刺激臭味消除，水分也多從吸附水轉(zhuǎn)化成附著水，易于干燥。
發(fā)酵后的混合料含水約30～45％(發(fā)酵過程中水分略有降低)，進行風力干燥，干燥溫度應為30～40℃，干燥時間3～4小時，含水約20～30％，在生產(chǎn)中40％可作發(fā)酵返料，60％進一步進行二次干燥，干燥溫度為35～65℃，溫度過高的話，會影響微生物的存活率，經(jīng)3～4小時干燥后得到有機發(fā)酵料備用。
用5～15％的含鉀農(nóng)用氨基酸，60～80％的生泥污泥有機發(fā)酵料，15～40％的無機肥和微量元素，按比例混合造粒后即制得氨基酸發(fā)酵有機肥。其中所述無機肥可為磷銨，尿素，硫酸鉀等，優(yōu)選包括氮肥、磷肥和鉀肥的混合物，所述中微量元素包括但不限于鈣、鎂、銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬的硫酸鹽，其中無機肥和中微量元素的比例為10～15∶1～5，在本發(fā)明的氨基酸發(fā)酵有機肥中，根據(jù)土質(zhì)需要，可以含有一種或多種微量元素，優(yōu)選含有多種微量元素，例如包括上述鹽的混合物。如此制備的氨基酸發(fā)酵生物肥中無機氮磷鉀的含量應為25～40％，氨基酸發(fā)酵有機肥中氨基酸總量可達到8～16％，有機質(zhì)含量可達40％以上。
所述無機氮磷鉀用來供給作物必要的速效養(yǎng)分，所述有機質(zhì)和有機氮磷鉀用來供給作物所需的長效養(yǎng)分，所述游離氨基酸用于供給作物直接利用的養(yǎng)分，并和無機養(yǎng)分的金屬離子構(gòu)成絡(luò)合物和螯合物，提高肥料利用率和作物養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化率，從而產(chǎn)生疊加效應，取得提高肥料利用率的效果。
本發(fā)明的氨基酸發(fā)酵有機肥高效的機理是，從結(jié)構(gòu)看，氨基酸發(fā)酵有機肥具有氨基酸營養(yǎng)組分和微生物營養(yǎng)組分。
由于游離氨基酸的作用，可以使作物直接吸收利用，且能夠提高肥料利用率，由于有益微生物的作用可加快有機肥的降解，提高有機肥利用率，在降解過程中不斷地釋放氣體和吸附水，這些氣體和水分又為微生物在土壤中復蘇迅速進入對數(shù)期提供了條件，使土壤中氣固液各相份比例得以均化調(diào)整，這些降解后的有機物和肥料中的無機鹽與游離氨基酸的絡(luò)合物進一步混合后發(fā)揮的疊加效應大大提高了肥料利用率，從而達到了高肥效，改良土壤結(jié)構(gòu)和增加土壤中碳氫化的效果，高肥效取得了增產(chǎn)效果，改良土壤和增加碳氮比取得改善作物品質(zhì)的效果。
本發(fā)明的氨基酸發(fā)酵有機肥自研制以來，在國內(nèi)各省市十多個試驗點示范結(jié)果均獲得很好的效果，主要表現(xiàn)在以下幾個方面1、肥效高、是等養(yǎng)分含量的無機肥料的1.6-2倍，從而取得了試驗作物均超產(chǎn)8～20％的極顯著效果。
2、肥效均衡，速緩兼?zhèn)?，在整個作物生長期可均衡供給作物生長的養(yǎng)分。
3、能夠改良和熟化土壤。
4、改善作物品質(zhì)，改善農(nóng)產(chǎn)品的風味和口味。
5、價格便宜，產(chǎn)出投入比高，特別適合我國大田作物的施肥。
氨基酸發(fā)酵有機肥系列產(chǎn)品與其它普通肥的比較如下表
本發(fā)明的氨基酸發(fā)酵有機肥應用范圍廣泛氨基酸發(fā)酵有機肥適用于任何作物和適用于任何土壤。
氨基酸發(fā)酵有機肥屬主力肥料，特別適于大田作物，涉及農(nóng)業(yè)中的糧食作物，油料作物和棉、麻、桑、茶等經(jīng)濟作物，蔬菜、果樹也很適用。由于不含任何氯離子，還可用于煙草等特種作物。
下面結(jié)合實施例進一步描述本發(fā)明，應該清楚，所給出的只是本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，這些實施例僅用于說明的目的，而不限制本發(fā)明的范圍。
實施例1用污泥、雞糞、蓖麻子粕、啤酒糟、草炭按5∶1∶1∶2∶1的比例的混合料2000kg，加入菌種粉(酵素菌∶固氮菌∶解磷解鉀菌∶乳酸菌＝10∶1∶1∶1)∶糖蜜∶水＝1∶1∶2的菌種稀釋料96kg，在多層發(fā)酵塔中進行供風耗氧發(fā)酵，溫度為60℃，水分50％，每12小時時翻動一次，一次發(fā)酵168小時后，在多級圓筒干燥機內(nèi)干燥到含水25-30％備用。
再用羽毛粉為原料，按照羽毛粉∶40％硫酸∶水1∶1∶1.5的比例在110℃的條件下，在搪瓷水解罐中水解12小時后用氫氧化鉀在搪瓷罐中中和至pH7-8，得到含鉀氨基酸液，用蓖麻粕吸附制成含鉀農(nóng)用氨基酸。
用含鉀農(nóng)用氨基酸180kg，有機發(fā)酵料1260kg，磷銨63kg，含鈣磷肥99kg，尿素90kg，氯化鉀108kg，微量元素(硫酸銅7kg，硫酸亞鐵2kg，硫酸鋅8kg，硫酸鎂6kg，硫酸錳8kg，硼砂4kg和鉬酸銨1kg)36kg在錐形螺旋混料機中混合后造粒，可得到含氨基酸大約15％、含氮大約6％，含五氧化二磷大約4％及含氧化鉀大約4％，含有機質(zhì)大約40％，肥效高于25-30％養(yǎng)分無機肥的氨基酸發(fā)酵有機肥。
實施例2按實施例1的方法進行，只是用豬糞代替雞糞，用花生粕代替蓖麻子粕，以及用菜籽餅代替羽毛粉，同樣獲得了高效氨基酸發(fā)酵有機肥。
權(quán)利要求
1.一種農(nóng)業(yè)用肥，其特征在于它包括5-15％的含鉀農(nóng)用氨基酸粉，60-80％的由污泥、動物糞、啤酒槽，植物餅粕及草炭為原料按4-6∶0.5-1.5∶1.5-2.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5的比例發(fā)酵制成的有機發(fā)酵料，15-40％的含中或微量元素的無機肥，其中所述含鉀農(nóng)用氨基酸粉是將動植物蛋白類原料用硫酸和水進行水解，再加入氫氧化鉀中和濃縮到PH7-8之間制成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥，其中所述污泥選自重金屬含量及有害物質(zhì)含量符合農(nóng)用標準的生活污泥，或超標污泥經(jīng)過微生物予先處理達標的污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥，其中所述動物糞選自雞糞、牛糞、鴨糞、羊糞、豬糞或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥，其中所述植物餅粕選自茶籽粕、棉籽粕、桐籽粕、蓖麻籽粕、花生粕和豆粕，或它們中的兩種或多種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥，其特征在于所述有機發(fā)酵料由以下方法制得將生活污泥、動物糞、啤酒槽、植物粕和草炭按4-6∶0.5-1.5∶1.5-2.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5的比例混合，得到混合料，然后將發(fā)酵用的菌粉用糖蜜和水稀釋后，加到混合料中拌勻得到接種料，接種料與發(fā)酵返料以2-4∶1-2，優(yōu)選3∶2的比例混合后再進行發(fā)酵，發(fā)酵后干燥；其中發(fā)酵返料是上述混合料用上述稀釋后的菌粉按上述方法經(jīng)過發(fā)酵后返回的產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的農(nóng)業(yè)用肥，其中所述菌粉包括酵素菌、乳酸菌、固氮菌和解磷解鉀菌。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥，其特征在于所述動植物蛋白類原料包括動物角蛋白、魚內(nèi)臟、羽毛粉、豆粕、菜籽餅、棉籽粕、花生粕、蓖麻粕、豆粕，或它們中的兩種或多種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥，其中所述無機肥包括氮肥、鉀肥和磷肥，或氮磷鉀肥，其中所述微量元素選自銅、鐵、錳、鋅、硼和鉬中的一種或多種，無機肥和中微量元素的重量比為10～15∶1～5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥，其中草炭選自東北或貴州的中含量天然泥炭。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)用肥的方法，包括按5-15％的含鉀農(nóng)用氨基酸，60-80％有機發(fā)酵料，15-40％的無機肥和微量元素的比例進行混合造粒。
全文摘要
一種氨基酸發(fā)酵有機肥,它包括5－15%的含鉀農(nóng)用氨基酸粉,60－80%的由生活污泥、動物糞、啤酒槽和植物餅粕及草炭等為原料制成的有機發(fā)酵發(fā)酵料,15－40%的含微量元素的無機肥。該氨基酸發(fā)酵有機肥具有肥料利用率高、肥效速緩兼?zhèn)?、改良和熟化土壤、改善作物品質(zhì)價格便宜等優(yōu)點。特別適用于生態(tài)農(nóng)業(yè)的大田糧、汕作物。
文檔編號C05F7/00GK1376651SQ0211671
公開日2002年10月30日 申請日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者袁登輝, 胡茂森 申請人:袁登輝, 胡茂森