技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于肥料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及利用氨基酸生產(chǎn)廢液制備肥料的方法。
背景技術(shù)：
：目前，生物發(fā)酵企業(yè)在發(fā)酵生產(chǎn)各種氨基酸過程中，產(chǎn)生大量的廢液，由于發(fā)酵氨基酸廢液中具有COD、SO42-和NH3-N含量高及酸性強(qiáng)等特點(diǎn)，此外，廢液中還含有大量的菌體蛋白、還原糖、氨氮，如果任意排放不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且浪費(fèi)了寶貴資源。如果將廢液進(jìn)行處理，投資巨大，也不符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。將發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸廢液綜合利用起來，對(duì)于生物發(fā)酵氨基酸企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義。將生物發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸廢液加工成有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料，即解決了廢水的處理難，污染環(huán)境的問題，又給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。申請(qǐng)人前期的專利技術(shù)“一種利用生物發(fā)酵氨基酸廢水制備有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥的工藝”將廢液應(yīng)用到肥料制備中，解決了廢液處理問題，而且制備了肥料，但是該技術(shù)仍然存在一定的缺陷，例如，無法有效利用菌體蛋白，采用濃縮蒸發(fā)步驟浪費(fèi)能源等。我國肥料的發(fā)展和應(yīng)用歷程，是從農(nóng)家肥到使用無機(jī)肥為主要階段，因農(nóng)家肥污染源多，運(yùn)輸量大，在操作上費(fèi)時(shí)費(fèi)力并且效果不是特別明顯；而無機(jī)肥成份單一，利用率較低，而且往往會(huì)造成土壤板結(jié)和伴隨水土流失污染水源，影響生態(tài)環(huán)境。目前，市場多采用含氮磷鉀的無機(jī)復(fù)合肥等，該復(fù)合肥的肥效全面，但是也存在肥效不持久，容易流失等缺陷；更重要的是，目前復(fù)合肥的價(jià)格較高，給農(nóng)民帶來較大的負(fù)擔(dān)，如何降低肥料成本，提高農(nóng)民收入是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)需要解決的技術(shù)問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為解決生物發(fā)酵企業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵廢液處理問題，本發(fā)明的目的是提供利用氨基酸生產(chǎn)廢液制備肥料的方法，該方法結(jié)合微生物技術(shù)，有效利用了發(fā)酵廢液，其制備的肥料肥效持久，還具備一定的除草功能，而且環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案完成的：利用氨基酸生產(chǎn)廢液制備肥料的方法，其包括如下步驟：步驟1）過濾，步驟2）水解菌體蛋白，步驟3）制備肥料組分A，步驟4）制備肥料組分B，步驟5）制備肥料。具體地，所述方法包括如下步驟：步驟1）過濾：利用微生物發(fā)酵制得發(fā)酵液，過濾發(fā)酵液，收集菌體蛋白和濾過液，將濾過液用于提取氨基酸，提取過程產(chǎn)生的廢水備用；步驟2）水解菌體蛋白：將菌體蛋白烘干，粉碎機(jī)粉碎成蛋白干粉，然后置于反應(yīng)罐中,加入與蛋白干粉相同質(zhì)量的5mol/L的鹽酸，以沒過原料為準(zhǔn)，在60℃溫度下攪拌水解24小時(shí)，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為6.8-7.2；步驟3）制備肥料組分A：將小麥秸稈粉碎成小麥秸稈粉，添加到步驟2）的溶液中，攪拌均勻，靜置12小時(shí)，然后依次添加豆粕、花生殼粉、貝殼粉、磷酸二氫鉀以及葡萄糖，500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3分鐘，再以5℃/min的升溫速度加熱至100℃，然后保溫30min，自然冷卻至室溫，按照10%（v/v）的接種量接種復(fù)合菌劑A，控制在pH6.8-7.2，溫度為28-30℃的條件發(fā)酵36小時(shí)，得到肥料組分A；其中，小麥秸稈粉、步驟2）的溶液、豆粕、花生殼粉、貝殼粉、磷酸二氫鉀以及葡萄糖的質(zhì)量比為25-40:120-180:15-20:10-12:5-7:5-7:2-3；步驟4）制備肥料組分B：將小麥秸稈粉碎得到小麥秸稈粉，然后與麥麩、木薯渣以及魚骨粉混合攪拌均勻得到混合料，加入占混合料兩倍質(zhì)量的步驟1）的廢水，浸泡12小時(shí)，再煮沸15min，冷卻至室溫，按照8%（v/v）的接種量種復(fù)合菌劑B，在溫度為28-30℃的條件發(fā)酵36小時(shí)，得到肥料組分B；其中，小麥秸稈粉、麥麩、木薯渣以及魚骨粉的質(zhì)量比為4-7:2-3:2-3:1-2；步驟5）制備肥料：將肥料組分A、肥料組分B以及硅藻土按照2-3:3-7:8-12的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，然后冷凍干燥制備成干粉，即得。優(yōu)選地，所述復(fù)合菌劑A的制備方法為：將黃綠木霉、銅綠假單胞菌、假絲酵母菌分別培養(yǎng)至濃度為1×107個(gè)/ml的菌液，然后按照3:3:2的體積比混合，即得。優(yōu)選地，所述復(fù)合菌劑B的制備方法為：將節(jié)桿菌、巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、圓褐固氮菌分別培養(yǎng)至濃度為1×108個(gè)/ml的菌液，然后按照5:3:2:1的體積比混合，即得。優(yōu)選地，所述黃綠木霉為ACCCNo.32248；銅綠假單胞菌為CGMCCNo.5721（可見CN103361284A）；所述假絲酵母菌為ATCCNo.22023。優(yōu)選地，所述節(jié)桿菌為CGMCCNo.7779，所述巨大芽孢桿菌為CGMCCNo.3770，所述枯草芽孢桿菌為CGMCCNo.0954，所述圓褐固氮菌為ATCCNo.4412。上述菌株均可從保藏中心或者其他商業(yè)渠道購買獲得。本發(fā)明取得的有益效果包括以下幾個(gè)方面：本發(fā)明將發(fā)酵廢液全部應(yīng)用于肥料制備中，避免了對(duì)廢液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮以及減污處理，減少了能源浪費(fèi)，提高了利用率，并且制備了肥料，一舉兩得；本發(fā)明直接水解發(fā)酵廢液中的菌體蛋白作為發(fā)酵原料，提供了豐富的氯化銨以及氨基酸氮源，既可作為微生物發(fā)酵養(yǎng)料，也可作為肥料使用；本發(fā)明菌株配伍合理，采用不同菌劑不同發(fā)酵處理方式，使得不同菌劑處于最佳的發(fā)酵條件，避免部分菌株不能在廢水制備的培養(yǎng)液中存活；本發(fā)明通過有效利用自然存在的農(nóng)作物廢液，結(jié)合微生物技術(shù)，使得肥料成本低廉，肥效更加持久；本發(fā)明菌劑經(jīng)過篩選和合理配伍，使得肥料具備固氮保水，農(nóng)作物增產(chǎn)增收，還具備一定的除草功能，環(huán)保無污染。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1利用氨基酸生產(chǎn)廢液制備肥料的方法，其包括如下步驟：步驟1）過濾，步驟2）水解菌體蛋白，步驟3）制備肥料組分A，步驟4）制備肥料組分B，步驟5）制備肥料。具體地，所述方法包括如下步驟：步驟1）過濾：利用微生物發(fā)酵制得發(fā)酵液，過濾發(fā)酵液，收集菌體蛋白和濾過液，將濾過液用于提取氨基酸，提取過程產(chǎn)生的廢水備用；步驟2）水解菌體蛋白：將菌體蛋白烘干，粉碎機(jī)粉碎成蛋白干粉，然后置于反應(yīng)罐中,加入與蛋白干粉相同質(zhì)量的5mol/L的鹽酸，以沒過原料為準(zhǔn)，在60℃溫度下攪拌水解24小時(shí)，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為6.8-7.2；步驟3）制備肥料組分A：將小麥秸稈粉碎成小麥秸稈粉，添加到步驟2）的溶液中，攪拌均勻，靜置12小時(shí)，然后依次添加豆粕、花生殼粉、貝殼粉、磷酸二氫鉀以及葡萄糖，500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3分鐘，再以5℃/min的升溫速度加熱至100℃，然后保溫30min，自然冷卻至室溫，按照10%（v/v）的接種量接種復(fù)合菌劑A，控制在pH6.8-7.2，溫度為28-30℃的條件發(fā)酵36小時(shí)，得到肥料組分A；其中，小麥秸稈粉、步驟2）的溶液、豆粕、花生殼粉、貝殼粉、磷酸二氫鉀以及葡萄糖的質(zhì)量比為25:120:15:10:5:5:2；步驟4）制備肥料組分B：將小麥秸稈粉碎得到小麥秸稈粉，然后與麥麩、木薯渣以及魚骨粉混合攪拌均勻得到混合料，加入占混合料兩倍質(zhì)量的步驟1）的廢水，浸泡12小時(shí)，再煮沸15min，冷卻至室溫，按照8%（v/v）的接種量種復(fù)合菌劑B，在溫度為28-30℃的條件發(fā)酵36小時(shí)，得到肥料組分B；其中，小麥秸稈粉、麥麩、木薯渣以及魚骨粉的質(zhì)量比為4:2:2:1；步驟5）制備肥料：將肥料組分A、肥料組分B以及硅藻土按照2:3:8的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，然后冷凍干燥制備成干粉，即得。所述復(fù)合菌劑A的制備方法為：將黃綠木霉、銅綠假單胞菌、假絲酵母菌分別培養(yǎng)至濃度為1×107個(gè)/ml的菌液，然后按照3:3:2的體積比混合，即得。所述復(fù)合菌劑B的制備方法為：將節(jié)桿菌、巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、圓褐固氮菌分別培養(yǎng)至濃度為1×108個(gè)/ml的菌液，然后按照5:3:2:1的體積比混合，即得。所述黃綠木霉為ACCCNo.32248；銅綠假單胞菌為CGMCCNo.5721（可見CN103361284A）；所述假絲酵母菌為ATCCNo.22023。所述節(jié)桿菌為CGMCCNo.7779，所述巨大芽孢桿菌為CGMCCNo.3770，所述枯草芽孢桿菌為CGMCCNo.0954，所述圓褐固氮菌為ATCCNo.4412。實(shí)施例2利用氨基酸生產(chǎn)廢液制備肥料的方法，其包括如下步驟：步驟1）過濾，步驟2）水解菌體蛋白，步驟3）制備肥料組分A，步驟4）制備肥料組分B，步驟5）制備肥料。具體地，所述方法包括如下步驟：步驟1）過濾：利用微生物發(fā)酵制得發(fā)酵液，過濾發(fā)酵液，收集菌體蛋白和濾過液，將濾過液用于提取氨基酸，提取過程產(chǎn)生的廢水備用；步驟2）水解菌體蛋白：將菌體蛋白烘干，粉碎機(jī)粉碎成蛋白干粉，然后置于反應(yīng)罐中,加入與蛋白干粉相同質(zhì)量的5mol/L的鹽酸，以沒過原料為準(zhǔn)，在60℃溫度下攪拌水解24小時(shí)，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為6.8-7.2；步驟3）制備肥料組分A：將小麥秸稈粉碎成小麥秸稈粉，添加到步驟2）的溶液中，攪拌均勻，靜置12小時(shí)，然后依次添加豆粕、花生殼粉、貝殼粉、磷酸二氫鉀以及葡萄糖，500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3分鐘，再以5℃/min的升溫速度加熱至100℃，然后保溫30min，自然冷卻至室溫，按照10%（v/v）的接種量接種復(fù)合菌劑A，控制在pH6.8-7.2，溫度為28-30℃的條件發(fā)酵36小時(shí)，得到肥料組分A；其中，小麥秸稈粉、步驟2）的溶液、豆粕、花生殼粉、貝殼粉、磷酸二氫鉀以及葡萄糖的質(zhì)量比為40:180:20:12:7:7:3；步驟4）制備肥料組分B：將小麥秸稈粉碎得到小麥秸稈粉，然后與麥麩、木薯渣以及魚骨粉混合攪拌均勻得到混合料，加入占混合料兩倍質(zhì)量的步驟1）的廢水，浸泡12小時(shí)，再煮沸15min，冷卻至室溫，按照8%（v/v）的接種量種復(fù)合菌劑B，在溫度為28-30℃的條件發(fā)酵36小時(shí)，得到肥料組分B；其中，小麥秸稈粉、麥麩、木薯渣以及魚骨粉的質(zhì)量比為7:3:3:2；步驟5）制備肥料：將肥料組分A、肥料組分B以及硅藻土按照3:7:12的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，然后冷凍干燥制備成干粉，即得。所述復(fù)合菌劑A的制備方法為：將黃綠木霉、銅綠假單胞菌、假絲酵母菌分別培養(yǎng)至濃度為1×107個(gè)/ml的菌液，然后按照3:3:2的體積比混合，即得。所述復(fù)合菌劑B的制備方法為：將節(jié)桿菌、巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、圓褐固氮菌分別培養(yǎng)至濃度為1×108個(gè)/ml的菌液，然后按照5:3:2:1的體積比混合，即得。所述黃綠木霉為ACCCNo.32248；銅綠假單胞菌為CGMCCNo.5721（可見CN103361284A）；所述假絲酵母菌為ATCCNo.22023。所述節(jié)桿菌為CGMCCNo.7779，所述巨大芽孢桿菌為CGMCCNo.3770，所述枯草芽孢桿菌為CGMCCNo.0954，所述圓褐固氮菌為ATCCNo.4412。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例2制備的生物菌肥的田間試驗(yàn)效果：以小麥為例。對(duì)照組：普通復(fù)合肥（氮磷鉀含量為15∶14∶12）；試驗(yàn)組：普通復(fù)合肥（氮磷鉀含量為15∶14∶12）+實(shí)施例1制備的生物菌肥。實(shí)驗(yàn)方法：選試驗(yàn)田種植冬小麥，兩組肥料分別處理的試驗(yàn)田面積均10畝地。對(duì)照組：普通復(fù)合肥使用量為40kg，試驗(yàn)組：普通復(fù)合肥使用量為30kg+10kg實(shí)施例1制備的生物菌肥；其他種植條件完全相同；同時(shí)收獲小麥，測定小麥畝產(chǎn)量以及增產(chǎn)率；同時(shí)檢測小麥穗粒數(shù)、千粒重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：參照表1。表1組別穗粒數(shù)千粒重（g）畝產(chǎn)量(kg)對(duì)照組27.746.3362試驗(yàn)組29.347.6381同樣的處理?xiàng)l件，第二年復(fù)種小麥，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：參照表2。表2組別穗粒數(shù)千粒重（g）畝產(chǎn)量(kg)對(duì)照組26.945.4355試驗(yàn)組30.248.4391結(jié)論：通過表1比較發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組小麥穗粒數(shù)、千粒重以及畝產(chǎn)量明顯高于對(duì)照組，具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而且第二年的豐產(chǎn)效果更佳，說明肥料效果更佳持久，菌群在土壤內(nèi)起到了固氮保水增肥的效果。除草效果：試驗(yàn)組與對(duì)照組相比，施肥1個(gè)月后：藜、馬齒莧、稗草、馬唐、鐵莧草等雜草的數(shù)量明顯減少，其中，馬唐、馬齒莧均減少了50%以上，稗草減少了60%以上；除草效果好，可代替或減少除草劑的使用。本發(fā)明的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁1 2 3