專利名稱：生物有機無機三元復(fù)混肥生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物有機無機三元復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝，特別是以畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈類有 機物、生物菌劑和無機肥通過翻拋發(fā)酵及造粒技術(shù)、菌劑噴涂技術(shù)制作牛物有機無機復(fù)混肥
的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外生物有機肥生產(chǎn)方法較多，我國生物肥產(chǎn)業(yè)化工作起步晚，生產(chǎn)廠家少，規(guī)模小， 設(shè)備工藝落后，產(chǎn)量低，質(zhì)量差，遠遠滿足不了無公害綠色和有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。利用畜 禽糞便發(fā)酵生產(chǎn)生物有機肥技術(shù)，是國際上從上世紀60年代后期迅速發(fā)展起來的一項新的生 物處理技術(shù)，它是通過多學(xué)科的綜合運用，借助于混合的微生物群落在特定的環(huán)境中對多相 的有機物進行分解，將有機固體廢棄物發(fā)酵腐熟成為腐殖質(zhì)，用于肥沃和改良土壤。由于生 物處理可以達到"無害化減排和資源化"的效果，并且具有經(jīng)濟、實用、不需外加能源、不 產(chǎn)生二次污染等特點。因此，自70年代后，引起了世界各國的廣泛重視，并迅速成為環(huán)保領(lǐng) 域內(nèi)的一個研究熱點。目前國內(nèi)生產(chǎn)生物有機肥對原料一般都不進行調(diào)質(zhì)預(yù)處理，直接發(fā)酵， 其結(jié)果是發(fā)酵周期長，質(zhì)量差，生產(chǎn)率低。
發(fā)酵工藝中，國內(nèi)常見的是條垛式和槽式發(fā)酵。條垛式是將原料混合物堆成長條形的堆 或垛，在好氧條件下進行分解，是一種常見的好氧發(fā)酵工藝。而條垛工藝存在的主要缺點是: 條垛太大中心附近易形成厭氧區(qū)，翻動條垛時有酸臭氣體釋放；條垛太小，其散熱迅速，發(fā) 酵溫度低不能殺滅蛔蟲卵，大腸菌群等病原體，水分蒸發(fā)少。傳統(tǒng)槽式發(fā)酵是寬4一5米.，長 60—80米的長型槽，上有翻拋設(shè)備。原料混合物從首端進入，經(jīng)翻拋前移，到尾端出料，完 成一個發(fā)酵周期。同條垛式相比，發(fā)酵周期短，發(fā)酵質(zhì)量有所提高，勞動強度降低，但其規(guī) 模較小，設(shè)備腐蝕磨損嚴重，運行成本高。不論是條垛式還是傳統(tǒng)槽式發(fā)酵都普遍存在一個 菌種混亂，缺乏規(guī)范的工藝及技術(shù)參數(shù)，設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理等因素，致使生產(chǎn)過程中微生物活 菌數(shù)不穩(wěn)定，特別是在高溫干燥過程中，致使原有的生物菌中有相當一部分功能菌失活死亡，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，使用效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對生物有機無機復(fù)混肥生產(chǎn)工藝質(zhì)量存在的諸多缺陷，提供一種制作 生物有機無機三元復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝。該方法可大大縮短腐解周期，發(fā)酵腐解過程養(yǎng)分損失 少，酸臭氣體產(chǎn)生量少；腐解完全，發(fā)酵徹底。特定功能菌存活率高，施肥方便，應(yīng)用廣泛， 增產(chǎn)增收效果明顯。
本發(fā)明根據(jù)生物有機肥生產(chǎn)特定的物理、化學(xué)、生物特性，在現(xiàn)有發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上改 進，采取深槽翻拋發(fā)酵技術(shù)，發(fā)酵槽深2 10米， 一般在2 5米，根據(jù)農(nóng)作物秸稈和畜禽糞
便的有機質(zhì)含量，含水量確定加入比例，控制調(diào)整碳氮比和ra值，嚴格控制發(fā)酵水份，同時
采用擠壓造粒后低溫干燥工藝和生物菌劑噴涂冷卻技術(shù)制作三元復(fù)混肥。
本發(fā)明生物有機無機三元復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝，是由農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便類有機組份和 活性生物菌劑組配，經(jīng)翻拋充氧、深槽發(fā)酵、粉碎制成生物有機肥，再與無機肥和微量元素 混配制造，其特征是該復(fù)混肥的制作工藝包括如下過程
① 拌料將作物秸稈、畜禽糞便有機組份與活性生物菌劑按規(guī)定比例混合攪拌，調(diào)整物
料碳氮比為26 35， PH為5. 5 8. 5，水份控制在40 65%;
② 發(fā)酵將混合物料置于槽深2 10米的發(fā)酵槽內(nèi)于-15 75'C條件下發(fā)酵20 50天， 有效活菌數(shù)為0.3 2億/g，可縱橫行走的翻拋過氧機隨時在槽體之間的任何部位、任意深度 進行翻拋作業(yè)；
③ 翻拋發(fā)酵過程中用翻拋機每間隔18 36小時翻拋一次，采用行走車與橫走車相結(jié)合 的雙向行走機構(gòu)，可縱橫移動，實現(xiàn)相鄰兩槽之間的跨區(qū)作業(yè)，為物料強制給氧、蒸發(fā)水份 和降溫；
④ 混料造粒將發(fā)酵完畢的物料粉碎至60 120目，再與無機肥料和微量元素混合造粒， 物粒直徑為2 5咖，于50 150。C干燥，使出料水份控制在《10 %;
⑤ 菌劑噴涂將特定功能菌培養(yǎng)、擴繁、濃縮、過濾后，按每百公斤物料噴涂菌劑用量 1.0 2.5kg，采用離心方式霧化液體，在懸浮狀態(tài)下與有機肥料接觸混合，用活性生物菌劑 對干燥的物料顆粒表面進行噴涂，被噴涂物經(jīng)冷卻至室溫，即得到復(fù)混肥成品。生物有機肥里含有大量活性微生物，在高溫烘干過程中就會死亡。采用低溫干燥工藝， 嚴格控制物料溫度，避免在烘干過程中造成活性菌死亡。
為了提高成品肥中的活菌數(shù)，除采用低溫干燥工藝避免原有的生物菌失活死亡外，還采 取對篩分后的顆粒表面進行生物菌劑噴涂技術(shù)，以解決烘干成本高和功能菌損失的問題。是 將特定功能菌培養(yǎng)、擴繁、濃縮、過濾后，用泵打入噴涂設(shè)備內(nèi)，按比例噴涂到篩分后的顆 粒表面。液體噴涂機采用離心方式霧化液體，在懸浮狀態(tài)下與有機肥料接觸混合，不存在死 角與交叉噴涂現(xiàn)象，噴涂均勻度高。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點 1、由于采用深槽翻拋發(fā)酵技術(shù)，在翻拋的過程中物料被揚起前移，同時自然強制給氧、 蒸發(fā)水分、后期降低溫度，發(fā)酵料從首端進入到尾端為一個周期，縮短了腐解周期，腐解過 程養(yǎng)分損失少，酸臭氣體產(chǎn)生量少，發(fā)酵徹底，腐解完全，可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)；本發(fā) 明工藝產(chǎn)品即有生物功能，又有有機、無機養(yǎng)分，能滿足作物良好生長的營養(yǎng)需要，是一種 安全、環(huán)保、全營養(yǎng)的生物一有機一無機復(fù)混肥料；
2、采用低溫干燥工藝避免原有的生物菌失活死亡外，還采取對篩分后的顆粒表面進行生 物菌劑噴涂的獨特技術(shù)，解決了烘干成本高和功能菌損失的技術(shù)難題，特定功能菌存活率高， 保證了成品肥中功能菌的數(shù)量和活性，增產(chǎn)增收效果明顯；
3、本發(fā)明產(chǎn)品生物一有機一無機復(fù)混肥料，含有微生物和有機質(zhì)，是一種安全、環(huán)保 型的肥料，產(chǎn)品經(jīng)農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心檢測有效活菌數(shù)為0.58億/g，蛔蟲卵 死亡率100%。大量活性菌的存在和功能菌之間的相互作用，具有獨特的固氮、解磷、解鉀、 抗生等作用，可活化土壤養(yǎng)分，該肥施入土壤后，在一定的溫度濕度下，大量微生物的活動 產(chǎn)生有機酸和酶，在弱酸和酶的作用下，土壤中的磷、鉀被分解出來，供植物吸收利用，提 高肥料利用率。另外微生物的繁殖和代謝，可促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，土壤孔隙增加，水、 肥、氣、熱得到調(diào)節(jié)，使土壤變的疏松、綿軟，有利于保水、保肥，具有改良土壤、培肥地 力，防止土壤板結(jié)的作用。
4、是養(yǎng)分全、質(zhì)量好——在生物有機肥中按一定比例添加了無機養(yǎng)分和微量元素，營養(yǎng) 全面，不僅含有植物生長所需要的各種營養(yǎng)元素，而且還含有有機質(zhì)、微生物、酶類、氨基酸、脂肪等。產(chǎn)品經(jīng)檢測氮、磷、鉀總含量達21.62V有機質(zhì)27.86%，有機養(yǎng)分為作物根系 微生物的繁衍創(chuàng)造良好的環(huán)境，從而達到改善土壤的物理、化學(xué)、生物特性，為作物的增產(chǎn) 奠定基礎(chǔ)，無機養(yǎng)分和微量元素能滿足作物生長所需的營養(yǎng)成分，達到平衡施肥的目的。另 外增產(chǎn)抗病效果好，能提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)一化肥的大量使用，造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、品質(zhì)下降，我 國目前每畝土地使用化肥的數(shù)量，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的合理使用化肥數(shù)量的27倍，根據(jù) 國家有關(guān)部門檢測，現(xiàn)在的糧食、蔬菜中亞硝酸鹽含量高達4100mg/kg，國家規(guī)定的標準是 不能超過3000 mg/kg，超標1100mg/kg，這都是過量施用化肥的結(jié)果。亞硝酸鹽是一種致癌 物質(zhì)，糧食中含有這樣的有害物質(zhì)，不但是飯不好吃的問題，而且還會嚴重損害國民的身體 健康。生物有機肥能補充土壤中的有機質(zhì)和微生物，功能性微生物具有固氮、解磷、解鉀、 抗生等功能，活化土壤養(yǎng)分，減少化肥使用量20—30%。降低農(nóng)產(chǎn)品中的亞硝酸鹽含量，提 高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，"瓜果甜、蔬菜香、飯好吃、營養(yǎng)高"，提高小麥、水稻等大田作物的蛋白質(zhì)、 氨基酸含量。用在香瓜、葡萄、西瓜等含糖作物上，糖度提高20%左右，維生素C含量增加， 果實色澤鮮艷，果形整齊美觀，耐儲運，不易腐爛，口感好，施用生物有機肥的農(nóng)產(chǎn)品，亞 硝酸鹽含量低，農(nóng)藥殘留少，完全達到AA級綠色食品標準。
5、能增強作物的抗逆性——長期大量使用化肥農(nóng)藥，不但是農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，對環(huán)境 造成嚴重污染，更重要的是用農(nóng)藥防治作物的病蟲害，不是越治越輕，而是越治越重，用藥 量越來越大，其原因是病菌、病毒具有了抗藥性。從長遠、安全、環(huán)保、有效的角度看，生 物防治才是發(fā)展方向。作物施用生物有機肥后，功能性微生物的生長、繁殖在作物根系周圍 形成優(yōu)勢菌群，抑制其它有害菌的侵入，達到以菌治菌的目的，使作物根系發(fā)達，生長健壯， 具有抗倒伏、抗病蟲害的作用，增強作物的抗逆性。本品通過在白菜、豌豆、番茄、辣椒等 作物上的使用情況看，抗病效果顯著。如白菜"軟腐病"，使用本品發(fā)病率為2%，而使用蔬 菜專用肥和雞糞肥發(fā)病率17—20%;豌豆"白粉病"使用本品的發(fā)病率為2%，而使用農(nóng)家肥 和化肥的發(fā)病率為43%，番茄、辣椒"黃萎病"病情指數(shù)分別下降23.5%和25%。
6、能增產(chǎn)、增收——通過田間對比試驗，施用生物有機肥比常規(guī)用肥大田作物增產(chǎn)10%
以上。中國農(nóng)科院在北京大興區(qū)榆垡鎮(zhèn)南劉村施用本發(fā)明生物有機肥，所作的玉米田間試驗
結(jié)果為玉米平均畝產(chǎn)865.2 kg，(常規(guī)用肥的玉米平均畝產(chǎn)為786.7 kg)增產(chǎn)78.5kg，增產(chǎn)率為10%，增產(chǎn)效果顯著，值得推廣應(yīng)用。
河北土肥總站在定州市南城區(qū)八兄村施用本發(fā)明生物有機肥，進行辣椒田間對比試驗的 結(jié)果為辣椒平均畝產(chǎn)6011.4kg，(常規(guī)施肥平均畝產(chǎn)為5646.0 kg)畝增產(chǎn)365.4 kg，增產(chǎn)
率6.5%;天津市土肥站在西青區(qū)上辛口蔬菜大棚基地施用本發(fā)明生物有機肥，辣椒試驗增產(chǎn)
率6%;在大巷區(qū)番茄對比試驗增產(chǎn)14%;朝陽土肥站在西瓜上的對比試驗增產(chǎn)13.7%;除此
之外在遼寧建平暖棚香瓜試驗，內(nèi)蒙寧城的冷棚茄子試驗，凌源的西紅柿、黃瓜試驗等，增 產(chǎn)達10% 25%。通過不同地區(qū)、不同作物、不同栽培條件的田間對比試驗表明，活性生物有 機肥適應(yīng)性強、功能突出，在防病、抗病、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及增產(chǎn)增收等方面效果顯著。
具體實施例方式
附圖
為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程圖。 下面通過具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述。
利用畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈類有機物、生物菌劑和無機肥制作生物有機無機三元復(fù)混肥
的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下
① 拌料使用的智能配料混料機，將作物秸稈、畜禽糞便有機組份與活性生物菌劑按規(guī) 定比例混合攪拌，根據(jù)農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便的有機質(zhì)含量，含水量確定加入比例，控制調(diào)
整碳氮比和PH值，調(diào)整物料碳氮比為26 35， ra為5.5 8.5，嚴格控制發(fā)酵水份，使水份 控制在40 65%;同時加入高活性菌劑，混合達到要求后，送入深池發(fā)酵槽。
② 發(fā)酵將混合物料置于兩個深3米，寬6米，長105米的發(fā)酵槽內(nèi)，兩槽體并排放置， 承重墻體上面各有一條道軌，道軌上有可縱橫行走的大型翻拋過氧機，該設(shè)備可隨時在兩個 槽體之間的任何部位、任意深度進行翻拋作業(yè)。
選用低溫、中溫、高溫復(fù)合微生物發(fā)酵菌制成高活性菌劑，于-15 75'C條件下發(fā)酵20 50天， 一般冬季30 50天，夏季20 30天；各菌種之間的枏互協(xié)調(diào)作用可提高發(fā)酵腐熟速 度，控制分解酸臭氣體溢出，加速固體廢物的轉(zhuǎn)化分解。發(fā)酵初期低溫菌發(fā)揮作用，升溫迅 速，接種24小時后發(fā)酵溫度可達到70-75°C ，高溫菌耐高溫可達80°C 。
③ 翻拋發(fā)酵過程中采用翻拋機每間隔24小時翻拋一次，為物料強制給氧、蒸發(fā)水份和 降溫；在翻拋的過程中物料被揚起前移，同時自然強制給氧、蒸發(fā)水分、后期降低溫度。這樣發(fā)酵料從首端進入到尾端為一個周期，發(fā)酵徹底。腐解完全采用行走車與橫走車相結(jié)合的 雙向行走機構(gòu)，可縱橫移動，實現(xiàn)相鄰兩槽之間的跨區(qū)作業(yè)，加裝強排裝置，能及吋排出水 分、補充氧氣。該設(shè)備具有對高含水物料團塊的沖擊破碎作用，以增加物料的表面積，使物 料變的疏松，有利于好氧發(fā)酵。
④ 混料造粒將翻拋發(fā)酵完畢的物料粉碎至60 120目，再與無機肥料和微量元素混合 造粒，物粒直徑為2 5mm，生物有機肥同無機肥料混合造粒后進入烘干系統(tǒng)，于50 150°C 干燥，使出料水份控制在《10%;由于生物有機肥含纖維高、密度低，成品大都是粉狀，選 用PM——800型擠壓造粒設(shè)備，顆粒堅固，不易破碎，成粒率高，返料量小。
⑤ 菌劑噴涂將特定功能菌培養(yǎng)、擴繁、濃縮、過濾后，用泵打入噴涂設(shè)備內(nèi)，噴涂到 篩分后的顆粒表面。按每百公斤物料噴涂菌劑用量為1.5kg，十燥的顆粒物料用活性生物菌 劑進行表面噴涂，液體噴涂機采用離心方式霧化液體，在懸浮狀態(tài)下與有機肥料接觸混合， 其結(jié)構(gòu)呈立式布置，物料不經(jīng)過機械強制性輸送，不會造成原料破損。該系統(tǒng)由控制柜、噴 涂機、計量系統(tǒng)等組成。工作時，成品物料首先從上游進入緩沖倉，緩沖倉帶有高、中、低 三個料位器，高料位來控制上游喂料設(shè)備的起停，以防堵塞上游設(shè)備；中、低料位器其功能 是控制進入噴涂機的干物料和液體。干物料低于低料位時，干物料與液體停止進入噴涂機。 當料位逐漸升至中料位器時，十物料在噴涂機內(nèi)接受微生物菌噴涂。而后從出口流出。(噴涂 結(jié)束可將系統(tǒng)切換到手動狀態(tài)，排凈內(nèi)部物料)。本系統(tǒng)工作時，物料盤和液體盤同時起動， 停留在物料盤上的干物料，在離心力和重力的作用下，被在360°的范圍內(nèi)拋出，并形成一 向下流動的均勻干物料簾。與此同時，液體罐內(nèi)的液體，被泵入高速旋轉(zhuǎn)的液體盤內(nèi)，之后 在離心力的作用下向上拋出，從而形成一向上運動的液體簾。兩種逆向運動的物料簾，最后 從料口流出。被噴涂物進行冷卻處理，即得到復(fù)混肥成品。
權(quán)利要求
1、一種生物有機無機三元復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝，是由農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便類有機組份和活性生物菌劑組配，經(jīng)翻拋充氧、深槽發(fā)酵、粉碎制成生物有機肥，再與無機肥和微量元素混配制造，其特征是該復(fù)混肥的制作工藝包括如下過程①拌料將作物秸稈、畜禽糞便有機組份與活性生物菌劑按規(guī)定比例混合攪拌，調(diào)整物料碳氮比為26～35，PH值5.5～8.5，水份控制在40～65％；②發(fā)酵將混合物料置于槽深2～10米的發(fā)酵槽內(nèi)于-15～75℃條件下發(fā)酵20～50天，有效活菌數(shù)為0.3～2億/g，可縱橫行走的翻拋過氧機隨時在槽體之間的任何部位、任意深度進行翻拋作業(yè)；③翻拋發(fā)酵過程中用翻拋機每間隔18～36小時翻拋一次，采用行走車與橫走車相結(jié)合的雙向行走機構(gòu)，可縱橫移動，實現(xiàn)相鄰兩槽之間的跨區(qū)作業(yè)，為物料強制給氧、蒸發(fā)水份和降溫；④混料造粒將發(fā)酵完畢的物料粉碎至60～120目，再與無機肥料和微量元素混合造粒，物粒直徑為2～5mm，于50～150℃干燥，使出料水份控制在≤10％；⑤菌劑噴涂將特定功能菌培養(yǎng)、擴繁、濃縮、過濾后，按每百公斤物料噴涂菌劑用量1.0～2.5kg，采用離心方式霧化液體，在懸浮狀態(tài)下與有機肥料接觸混合，用活性生物菌劑對干燥的物料顆粒表面進行噴涂，被噴涂物經(jīng)冷卻至室溫，即得到復(fù)混肥成品。
2、 按照權(quán)利要求l所述的生物有機無機三元復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝，其特征是每百公斤物料 噴涂菌劑用量1.5kg,發(fā)酵槽深2 5米，翻拋間隔時間為24小時。
全文摘要
生物有機無機三元復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝，是由農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便類有機組份和活性生物菌劑組配，根據(jù)農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便有機質(zhì)含量，調(diào)整碳氮比26~35，PH5.5～8.2，水份40～65％，于-15～75℃下發(fā)酵20～50天，有效活菌數(shù)為0.3～2億/g；經(jīng)翻拋充氧、深槽發(fā)酵、粉碎制成生物有機肥，再與無機肥和微量元素混配，同時采用擠壓造粒后低溫干燥工藝和生物菌劑噴涂冷卻技術(shù)制作三元復(fù)混肥。該方法可大大縮短腐解周期，發(fā)酵腐解過程養(yǎng)分損失少，酸臭氣體產(chǎn)生量少，腐解發(fā)酵徹底；能增強作物的抗逆性，抗病效果顯著；特定功能菌存活率高，應(yīng)用廣泛，通過田間對比試驗，施用生物有機肥增產(chǎn)增收達10％～25％。
文檔編號C05G1/00GK101676243SQ200810013309
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者吳忠義, 王云浩, 蔡德貴 申請人:遼寧元亨生物科技有限公司