生物發(fā)酵一體化有機(jī)肥制備方法
【專利摘要】一種生物發(fā)酵一體化有機(jī)肥制備方法，通過將用于秸稈降解的復(fù)合菌劑預(yù)發(fā)酵后添加入堆肥，通過有氧發(fā)酵的方式實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥制備；該復(fù)合菌劑，由作為載體的麥麩和復(fù)合菌組成，其中菌液的成分為：復(fù)合菌Ⅰ、復(fù)合菌Ⅱ、復(fù)合菌Ⅲ、輔助復(fù)合菌以及水。本發(fā)明全程高通氧，保證生物發(fā)酵的好氧環(huán)境；發(fā)酵添加的菌種均為抗逆性能力較強(qiáng)的微生物，在常溫條件下具有較長的活性周期，為連續(xù)發(fā)酵的開展提供了重要的理論基礎(chǔ)；采用可明顯縮短秸稈降解發(fā)酵周期，使發(fā)酵周期縮短至10天內(nèi)。因此，本發(fā)明能夠最大程度的提高有機(jī)肥的生產(chǎn)速度，縮減生產(chǎn)成本，為秸稈生物有機(jī)肥的發(fā)酵生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
【專利說明】
生物發(fā)酵一體化有機(jī)肥制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及的是一種農(nóng)業(yè)生物肥料領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種基于農(nóng)村分散式廢棄 物收集及生物發(fā)酵一體化有機(jī)肥制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國都市農(nóng)區(qū)具有大分散、小集中等特征，運(yùn)給農(nóng)作物賴桿的集中收集和處理帶 來諸多不便。依據(jù)都市農(nóng)區(qū)的分布特征，針對(duì)性的開展農(nóng)區(qū)分散式賴桿清潔化收集裝備及 其有機(jī)肥連續(xù)發(fā)酵技術(shù)的研發(fā)工作便顯得尤為關(guān)鍵。此外，我國農(nóng)業(yè)對(duì)有機(jī)肥需求量巨大， 然而市售有機(jī)肥品質(zhì)良莽不齊，其中絕大多數(shù)是由畜禽糞便腐熟發(fā)酵而成。如長期使用該 類有機(jī)肥產(chǎn)品不僅會(huì)造成±壤的鹽堿化，而且還會(huì)將畜禽糞便中的重金屬帶入±壤，污染 果蔬產(chǎn)品進(jìn)而危害人體健康。因此，研發(fā)基于農(nóng)村分散式賴桿的清潔化收集及有機(jī)肥發(fā)酵 一體化裝備及技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)賴桿的原位腐熟并獲得高品質(zhì)生物有機(jī)肥成為解決農(nóng)作物賴 桿資源化利用技術(shù)的關(guān)鍵所在。
[0003] 目前，基于農(nóng)業(yè)廢棄物的堆肥往往存在效率低、周期長、環(huán)境差、污染大及效益低 等一系列問題，嚴(yán)重限制了堆肥的應(yīng)用。因此，如何開發(fā)高品質(zhì)生物有機(jī)肥發(fā)酵技術(shù)，提高 堆肥腐熟速率，縮短發(fā)酵周期，減少堆肥過程中惡臭氣體的產(chǎn)生，進(jìn)而產(chǎn)生高品質(zhì)生物有機(jī) 肥便成為解決賴桿有機(jī)肥制備技術(shù)的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種生物發(fā)酵一體化有機(jī)肥制備方 法，針對(duì)我國都市農(nóng)區(qū)分散式賴桿進(jìn)行資源化處理，能夠精準(zhǔn)的控制賴桿料的尺寸、發(fā)酵的 通氣量、發(fā)酵過程的溫度及濕度等重要參數(shù)，且配合適用于水稻賴桿有機(jī)肥制備的復(fù)合菌 劑JFB-I，能夠在10天內(nèi)將賴桿完全腐熟，產(chǎn)生高品質(zhì)有機(jī)肥，大幅減少了堆肥過程的人力 成本、進(jìn)一步提高發(fā)酵的效率，解決了堆肥過程帶來的環(huán)境污染問題，獲得了無臭生物堆 月己，真正實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。
[0005] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明設(shè)及一種生物發(fā)酵一體化有機(jī)肥制備方法，通過將用于賴桿降解的復(fù)合菌 劑，即JFB-I預(yù)發(fā)酵后添加入堆肥，通過有氧發(fā)酵的方式實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥制備。
[0007] 所述的預(yù)發(fā)酵是指:將麥教與菌液mo: 1的比例進(jìn)行混合，32°c發(fā)酵3天。
[000引所述的堆肥是指：向粉碎至Icm的賴桿中添加尿素將堆體C/N調(diào)整至25:1-30:1，并 添加1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)菌種進(jìn)行混合，控制含水量為55%-60%。
[0009] 所述的有氧發(fā)酵是指:首先頂部強(qiáng)制排風(fēng)30s，再底部通氧5min，隨后翻轉(zhuǎn)Imin左 -?" O
[0010] 所述的翻轉(zhuǎn)是指:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)4圈后再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈。
[0011] 所述的用于賴桿降解的復(fù)合菌劑，由載體和復(fù)合菌組成，其中：
[0012] 所述的載體為麥教。
[0013] 所述的菌液的成分為:復(fù)合菌I、復(fù)合菌n、復(fù)合菌虹、輔助復(fù)合菌W及水。
[0014] 所述的復(fù)合菌包括復(fù)合菌I、復(fù)合菌n、復(fù)合菌mw及輔助復(fù)合菌，其中：1號(hào)復(fù)合 菌由芽抱桿菌、類芽抱桿菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌和巧光假單胞菌組成；n號(hào)復(fù)合菌由木霉、青 霉、黑曲霉、黃抱原毛平革菌組成；虹號(hào)復(fù)合菌由灰略紅鏈霉菌、高溫放線菌組成，輔助菌由 紫色變異鏈霉菌、珊瑚色諾卡氏菌、褐球固氮菌和產(chǎn)航假絲酵母組成。I號(hào)復(fù)合菌中芽抱桿 菌、類芽抱桿菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌和巧光假單胞菌的菌落形成單位之比為1:1:1:1; n號(hào)復(fù) 合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黃抱原毛平革菌菌落形成單位之比為4:2:1:4;虹號(hào)復(fù)合菌中灰 略紅鏈霉菌、高溫放線菌菌落形成單位之比為2:1;輔助菌中紫色變異鏈霉菌、珊瑚色諾卡 氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成單位之比為2:2:1: 2。
[0015] 本發(fā)明設(shè)及上述用于賴桿降解的復(fù)合菌劑的制備方法，具體為:分別在相應(yīng)培養(yǎng) 基中接種不同菌后，于30°C搖床中15化pm，震蕩培養(yǎng)2天，培養(yǎng)完畢后稀釋形成菌液，使?jié)舛?為每毫升菌個(gè)數(shù)為2億個(gè)，即2億/mL不同菌液分別按每克載體2億的菌數(shù)吸附到載體上，按 照I號(hào)菌、n號(hào)菌和虹號(hào)菌的搭配分別進(jìn)行混合，即構(gòu)成I號(hào)菌、n號(hào)菌和虹號(hào)復(fù)合菌。 技術(shù)效果
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝方法全程高通氧，保證生物發(fā)酵的好氧環(huán)境;發(fā)酵添 加的菌種均為抗逆性能力較強(qiáng)的微生物，在常溫條件下具有較長的活性周期，為連續(xù)發(fā)酵 的開展提供了重要的理論基礎(chǔ);采用可明顯縮短賴桿降解發(fā)酵周期，使發(fā)酵周期縮短至10 天內(nèi)。因此，本發(fā)明能夠最大程度的提高有機(jī)肥的生產(chǎn)速度，縮減生產(chǎn)成本，為賴桿生物有 機(jī)肥的發(fā)酵生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本實(shí)施例具體包括W下步驟：
[0018] 步驟1、取上海市崇明縣綠瑞蔬果合作社馬橋基地提供的園區(qū)賴桿廢棄物，將堆料 堆至發(fā)酵箱2/3高度，并由此體積計(jì)算所需的填菌量及輔料量。
[0019] 實(shí)際應(yīng)用時(shí)可W選擇其它賴桿廢棄物并具有類似的技術(shù)效果，如水稻賴桿、蘆算 賴桿和雜草的混合物。
[0020] 本實(shí)施例采用的發(fā)酵輔料為尿素和復(fù)合肥，采用的微生物菌劑為復(fù)合菌劑JFB-1。
[0021] 步驟2、W發(fā)酵箱內(nèi)溫度不再上升或有所下降作為一次發(fā)短期酵完成的標(biāo)志，在進(jìn) 行新一輪的發(fā)酵前進(jìn)行翻堆或加水處理，保證提供微生物生長代謝所需的充足氧氣，保證 含水率在60%左右。W底部溫度和中部溫度作為發(fā)酵情況的衡量標(biāo)準(zhǔn)。取發(fā)酵完成的樣品 分析賴桿有機(jī)肥的理化性狀隨發(fā)酵時(shí)間的變化。調(diào)整通氣量可W使發(fā)酵狀況大大改善，說 明該通風(fēng)參數(shù)的優(yōu)化可W縮短發(fā)酵周期。
[0022] 經(jīng)優(yōu)化，在W下發(fā)酵條件下具有最快的發(fā)酵腐熟速度:先從攬拌罐頂部強(qiáng)制排風(fēng) 30s，隨后在底部通過空壓機(jī)通氣5min，最后翻轉(zhuǎn)發(fā)酵罐（每正轉(zhuǎn)4圈后反轉(zhuǎn)1圈），共翻轉(zhuǎn) Imin。滿足上述條件，賴桿有機(jī)肥發(fā)酵腐熟速度最快，整個(gè)發(fā)酵周期可縮短至IOdW內(nèi)。該操 作能夠保證通氧強(qiáng)度的同時(shí)最大程度減少翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致的熱量和水分損失。
[0023] 經(jīng)測(cè)定，賴桿生物有機(jī)肥各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到生物有機(jī)肥國標(biāo)要求，其中有機(jī)肥含水 量為29%，符合國標(biāo)要求的不高于30% ;有機(jī)肥抑為7.7，符合國標(biāo)要求的在5.5至9.5之間； N+P2O5+K2O的含量為6.64%，符合國標(biāo)要求的不低于5.0 % ;有機(jī)肥含量為70.8%，符合國標(biāo) 要求的不低于45%;有機(jī)肥中有效活菌數(shù)量為2.58X IO9C化/g,符合國標(biāo)要求的不低于2.0 Xl〇8cfu/g。
[0024] 步驟3、賴桿有機(jī)肥發(fā)酵完成后，出料后剩余15%-25%的物料，待補(bǔ)充新一批賴桿 后，調(diào)節(jié)物料和輔料量、發(fā)酵等各項(xiàng)參數(shù)，可保證下次有機(jī)肥的發(fā)酵腐熟仍在IOd內(nèi)完成，真 正實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥的循環(huán)生產(chǎn)。
[0025] 如表1所示，為通過上述方法制備得到的賴桿生物有機(jī)肥主要理化指標(biāo)。
[0026] 上述具體實(shí)施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下W不同 的方式對(duì)其進(jìn)行局部調(diào)整，本發(fā)明的保護(hù)范圍W權(quán)利要求書為準(zhǔn)且不由上述具體實(shí)施所 限，在其范圍內(nèi)的各個(gè)實(shí)現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物發(fā)酵一體化有機(jī)肥制備方法，其特征在于，通過將用于秸桿降解的復(fù)合菌 劑預(yù)發(fā)酵后添加入堆肥，通過有氧發(fā)酵的方式實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥制備； 所述的復(fù)合菌劑，由作為載體的麥麩和復(fù)合菌組成，其中：菌液的成分為:復(fù)合菌I、復(fù) 合菌π、復(fù)合菌m、輔助復(fù)合菌以及水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述的預(yù)發(fā)酵是指:將麥麩與菌液以10: 1的比例進(jìn)行混合，32 °C發(fā)酵3天。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述的堆肥是指：向粉碎至Icm的秸桿中 添加尿素將堆體C/N調(diào)整至25:1-30:1，并添加1.0 %質(zhì)量分?jǐn)?shù)菌種進(jìn)行混合，控制含水量為 55%-60%〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述的有氧發(fā)酵是指:首先頂部強(qiáng)制排 風(fēng)30s，再底部通氧5min，隨后翻轉(zhuǎn)Imin。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述的翻轉(zhuǎn)是指:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)4圈后再逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是，所述的復(fù)合菌包括復(fù)合菌I、復(fù)合菌Π 、 復(fù)合菌m以及輔助復(fù)合菌，其中：I號(hào)復(fù)合菌由芽孢桿菌、類芽孢桿菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌和熒 光假單胞菌組成；Π 號(hào)復(fù)合菌由木霉、青霉、黑曲霉、黃孢原毛平革菌組成；m號(hào)復(fù)合菌由灰 略紅鏈霉菌、高溫放線菌組成，輔助菌由紫色變異鏈霉菌、珊瑚色諾卡氏菌、褐球固氮菌和 產(chǎn)朊假絲酵母組成。I號(hào)復(fù)合菌中芽孢桿菌、類芽孢桿菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌和熒光假單胞菌 的菌落形成單位之比為1:1:1:1; π號(hào)復(fù)合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黃孢原毛平革菌菌落形 成單位之比為4:2:1:4; m號(hào)復(fù)合菌中灰略紅鏈霉菌、高溫放線菌菌落形成單位之比為2:1; 輔助菌中紫色變異鏈霉菌、珊瑚色諾卡氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成單位之比為 2:2:1:2〇7. -種根據(jù)上述任一權(quán)利要求中所述的用于秸桿降解的復(fù)合菌劑的制備方法，其特征 在于，分別在相應(yīng)培養(yǎng)基中接種不同菌后，于30°C搖床中150rpm，震蕩培養(yǎng)2天，培養(yǎng)完畢后 稀釋形成菌液，使?jié)舛葹槊亢辽鷤€(gè)數(shù)為2億個(gè)，即2億/mL;不同菌液分別按每克載體2億的 菌數(shù)吸附到載體上，按照I號(hào)菌、Π 號(hào)菌和m號(hào)菌的搭配分別進(jìn)行混合，即構(gòu)成I號(hào)菌、Π 號(hào) 菌和m號(hào)復(fù)合菌。
【文檔編號(hào)】C05G1/00GK105924246SQ201610256609
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】周培, 馮海瑋, 支月娥, 聶文翰, 張丹, 詹學(xué)佳, 馮潔, 初少華
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)