一种葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥制备方法。该方法是将葡萄果渣、畜禽粪便、辅料和发酵剂经过堆放并启动三级发酵过程，然后在短时间内达到高温，彻底地杀灭发酵物中的有害病原菌、寄生虫卵等，消除恶臭，使发酵物中含氮、磷的有机物迅速转化为无菌和无病虫害的发酵物，然后通过造粒和微囊化处理技术将富含有机质、速效养分含量高的无菌果渣发酵物进行包埋处理，制备成微囊化多段控释有机肥。本发明具有操作简单、方便、成本低，生产出的有机肥无害化程度强等特点。
【专利说明】一种葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无害化处理，尤其涉及的是一种葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥制备方法。
【背景技术】
[0002]随着农业产业结构的调整和居民饮食结构的变化，我国各地的果蔬及其深加工产业发展迅速，由此产生了大量的果蔬废渣，不仅污染了环境，引起了人体健康等问题，同时也影响了果蔬深加工产业的可持续健康发展。目前，葡萄果渣等大多未进行处理或只是进行了简单的处理就直接丢弃，常见的简单处理技术主要有掩埋法、干燥法、化学法等方法，但是这几种方法存在着不能彻底解决葡萄果渣堆放过程中产生的一些较顽固的有害病菌，容易造成二次污染，更容易污染环境，严重影响人体健康和相关产业的发展。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥制备方法。
[0004]本发明的技术方 案如下:
[0005]一种葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥制备方法，包括以下步骤:
[0006](I)有机肥预备料的制备
[0007]将葡萄果渣、畜禽粪便和辅料混合，然后在所得混合物中加入生物发酵剂，用预混机混合搅拌均匀,得到搅拌好的发酵物,发酵物的水分含量为总质量的40~60% ;将发酵物堆放在自动控温的发酵槽中，分三级发酵；三级发酵结束后，高温78~80°C，杀菌2~4小时得到无菌、无病虫害、富含有机质、速效养分含量高的有机肥预备料；
[0008](2)有机肥料颗粒的制备
[0009]通过生物有机肥料颗粒机将(I)所得有机肥预备料制备成直径为0.8mm~1.2mm的有机肥料圆形颗粒，得到有机肥料颗粒；
[0010](3) 二段控释有机肥颗粒的制备
[0011]将0.8~Ikg的壳聚糖加入到含有体积分数为0.75%的IOOkg乙酸水溶液中，经高速乳化均质机在3000~4500r/min下高速搅拌乳化,使壳聚糖完全溶解于乙酸水溶液中，然后将壳聚糖水溶液均匀的喷洒在(2)所述有机肥料颗粒上，涂膜均匀后，采用机械低温干燥或微波快速干燥隧道对其进行干燥，其中所述的机械低温干燥的干燥温度为35°C~45°C，时间为18h~36h，得二段控释有机肥颗粒；
[0012](4)三段控释有机肥颗粒的制备
[0013]将3~7kg的玉米醇溶蛋白、4~6kg醇溶小麦蛋白、3~5kg淀粉、4~5kg双硬脂酸甘油酯和2~3.5kg吐温-8，同时加入到500kg体积浓度为15~18%乙醇水溶液中，在温度为75~78°C下，5000~7000r/min搅拌1.5~2.5h，得到混合壁材溶液；然后采用流化床设备将混合壁材溶液均匀的喷洒涂膜在(2)所述有机肥料颗粒上，涂膜均匀后，采用机械低温干燥或微波快速干燥隧道对其进行干燥，其中所述机械低温干燥的干燥温度为30°C~42°C，时间为18h~36h，得三段控释有机肥颗粒；
[0014] (5)多段控释有机肥的制备
[0015]将(2)、(3)、(4)所述有机肥料颗粒、二段控释有机肥颗粒和三段控释有机肥颗粒按重量比为2: 3: 3~3: 4: 5比例混合，经包装即为多段控释有机肥。
[0016]所述的葡萄果渣、畜禽粪便和辅料的重量比为3:1: 0.5~5: 2:1 ;其中葡萄果渣含水量为葡萄果渣总质量的60~65% ;辅料含水量小于辅料总质量的12%。
[0017]所述的辅料为秸杆和稻草的混合颗粒，秸杆和稻草的质量比为1:1。
[0018]所述的混合物和生物发酵剂的比为IOkg:22~28g。
[0019]所述的发酵槽深为1.2~1.5米，宽为1.8~2.3米，长为8~10米；发酵物填充的体积为发酵槽总体积的60~75%。
[0020]所述的制备方法，其三级发酵为:1) 一级发酵，温度为35~38°C，时间为24~48小时，其中每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次；2) 二级发酵，要再次加入生物发酵剂，其中发酵温度为40~43°C，发酵时间为8~10天，每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次；3)三级发酵，发酵温度为52~55°C，发酵时间为12~24小时，每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次。
[0021]所述的二级发酵加入的生物发酵剂和发酵物的比为13~17g:10kg。
[0022]所述的有机肥料颗粒和壳聚糖水溶液的比为100kg:4.5~5.5kg。
[0023]所述的有机肥料颗粒和混合壁材溶液的比为100kg:4.8~5.6kg。
[0024]本发明具有操作简单、方便、成本低，生产出的有机肥无害化程度强、发酵效果好、多段控释等特点，可把葡萄深加工企业的废渣转化为优质肥料资源，有效改善产地和加工地的环境，保护了城乡生态环境，提高经济效益。本发明能够彻底杀死有害病菌，减少能源的消耗以及臭气的散发等环境污染，且处理时间短，养分流失少，能充分利用葡萄等果渣、促进相关产业的快速发展。
【具体实施方式】
[0025]以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0026]实施例1葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥的制备
[0027]1、将需要处理的葡萄果渣(含水量在60-65%左右)和畜禽粪便、其它辅料秸杆和稻草混合颗粒(比例按1:1混合)(含水量小于12% )分别称量并分份。按葡萄果渣:畜禽粪便:辅料重量比为5.5: 2: I的比例进行混合，然后加入生物发酵剂(购于北京神农采禾生物科技有限公司)，其生物发酵剂和混合物的比为25g:10kg。然后将葡萄果渣、粪便、辅料、生物发酵剂混合物采用预混机混合搅拌均匀、搅拌好的发酵物水分控制在55%，达到手握成团，松手既散的效果。发酵物堆放在自动控温的发酵槽中，槽深在1.4米，宽度以2.0米为宜，长度9米，发酵物填充的体积为发酵槽总体积控制在70%。分三级发酵:一级发酵温度在36°C，时间为30小时，每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次；二级发酵温度为42°C，每IOkg葡萄果渣等混合发酵物再加入生物发酵剂15g，发酵9天，每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次；三级发酵温度为53°C，发酵时间为20小时，每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次；然后再高温80°C，高温杀菌2小时可达到理想效果，得到无菌、无病虫害、富含有机质、速效养分含量高的高效有机肥预备料。
[0028]2、有机肥料颗粒的制备:
[0029]首先通过生物有机肥颗粒机将I所述有机肥预备料制备成直径为0.8mm-l.2mm的有机肥料圆形颗粒备用。
[0030]3、二段控释有机肥颗粒的制作方法:
[0031]将0.8~Ikg的壳聚糖加入到含有0.75%的IOOkg乙酸水溶液中，经高速乳化均质机高速搅拌乳化，速率为4000r/min，将壳聚糖完全溶解于乙酸水溶液中，然后将壳聚糖水溶液均匀的喷洒在2所述的有机肥料颗粒上(比例为IOOkg有机肥料:5.0kg的壳聚糖水溶液)，喷洒均匀后，采用机械低温干燥的方法进行通风干燥，干燥温度为40°C，时间为28小时。或采用微波快速干燥隧道进行快速干燥，得到二段控释有机肥颗粒。
[0032]4、三段控释有机肥颗粒的制作方法
[0033]将5kg的玉米醇溶蛋白、4kg醇溶小麦蛋白、4.5kg淀粉、4.2kg双硬脂酸甘油酯和
2.2kg吐温-8，同时加入到500kg乙醇水溶液中(乙醇含量为16% (体积))，温度为76°C，高速6000r/min搅拌2.0h,得到混合壁材溶液A，然后采用流化床设备将混合壁材溶液A均匀的喷洒涂膜在2所述有机肥料颗粒上(比例为IOOkg有机肥料颗粒:5.2kg混合壁材溶液A)，涂膜均匀后，采用机械低温干燥床的方法进行干燥，干燥温度为40°C，时间为30h，或采用微波快速干燥隧道进行快速干燥，得到三段控释有机肥颗粒。
[0034]5、多段控释高效有机肥的制备方法:
[0035]将2、3、4所述的有机肥料颗粒、二段控释有机肥颗粒和三段控释有机肥颗粒按照重量比为3: 4: 5的比例混合，经包装即成为一种多段控释高效有机肥。
[0036]实施例2多段控释高效有机肥的应用
[0037]该葡萄果渣经三级发酵和微囊化处理后制备而成的多段控释高效有机肥，在玉米、黄豆、西瓜等农作物种植过程中，一般在土地深翻前按40_65kg/亩进行一次性施肥，然后进行深犁翻土 ；或者是在雨后在靠近植物根部8-12cm区域内进行施肥，实验结果表明，该多段控释高效有机肥可以明显促进农作物的生长，而且在改善土壤肥力方面，起效快，微囊化多段控制释放，第一阶段未经包埋的有机肥颗粒，能够快速起到改善肥力的作用；第二阶段，在土壤中水分的长期作用下或者经过浇灌的土壤中的高水分的瞬间作用，第二阶段的经过包埋的有机肥颗粒表面的包裹层能够逐渐溶胀，最终包裹层崩溃而使有机肥颗粒暴露而起到进一步改善和提高肥力的作用；第三阶段，因在有机肥颗粒的包裹层物质中加入了玉米醇溶蛋白、醇溶小麦蛋白、淀粉、双硬脂酸甘油酯和吐温-80等物质，大大改善了包裹层的保护性能，在土壤中水分的超长期作用下或者经过浇灌的土壤中的高水分的长期作用，并结合土壤中的微生物的长期降解作用，使得包裹层逐步膨胀、降解至最终崩溃而使有机肥颗粒暴露，起到进一步提高肥力的作用。经研究和实验数据表明，葡萄果渣经三级发酵和微囊化处理后制备而成的多段控释高效有机肥用于玉米种植，玉米产量增加比对照组提高了 11.6 %，比使用复合肥的土地产量提高6.5%，发病率比对照组降低20 % -25 %。
[0038]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种葡萄果渣三级发酵微囊化多段控释有机肥制备方法，其特征是，包括以下步骤:
(1)有机肥预备料的制备 将葡萄果渣、畜禽粪便和辅料混合，然后在所得混合物中加入生物发酵剂，用预混机混合搅拌均匀，得到搅拌好的发酵物，发酵物的水分含量为总质量的40~60% ;将发酵物堆放在自动控温的发酵槽中，分三级发酵；三级发酵结束后，高温78~80°C，杀菌2~4小时得到无菌、无病虫害、富含有机质、速效养分含量高的有机肥预备料； (2)有机肥料颗粒的制备 通过生物有机肥料颗粒机将(I)所得有机肥预备料制备成直径为0.8mm~1.2mm的有机肥料圆形颗粒，得到有机肥料颗粒； (3)二段控释有机肥颗粒的制备 将0.8~Ikg的壳聚糖加入到含有体积分数为0.75%的IOOkg乙酸水溶液中，经高速乳化均质机在3000~4500r/min下高速搅拌乳化,使壳聚糖完全溶解于乙酸水溶液中，然后将壳聚糖水溶液均匀的喷洒在(2)所述有机肥料颗粒上，涂膜均匀后，采用机械低温干燥或微波快速干燥隧道对其进行干燥，其中所述的机械低温干燥的干燥温度为35°C~45°C，时间为18h~36h，得二段控释有机肥颗粒； (4)三段控释有机肥颗粒的制备 将3~7kg的玉米醇溶蛋白、4~6kg醇溶小麦蛋白、3~5kg淀粉、4~5kg双硬脂酸甘油酯和2~3.5kg吐温-8，同时加入到500kg体积浓度为15~18%乙醇水溶液中，在温度为75~78°C下，5000~7000r/min搅拌1.5~2.5h，得到混合壁材溶液；然后采用流化床设备将混合壁材溶液均匀的喷洒涂膜在(2)所述有机肥料颗粒上，涂膜均匀后，采用机械低温干燥或微波快速干燥隧道对其进行干燥，其中所述机械低温干燥的干燥温度为30°C~42°C，时间为18h~36h，得三段控释有机肥颗粒； (5)多段控释有机肥的制备 将(2)、(3)、(4)所述有机肥料颗粒、二段控释有机肥颗粒和三段控释有机肥颗粒按重量比为2: 3: 3~3: 4: 5比例混合，经包装即为多段控释有机肥。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，葡萄果渣、畜禽粪便和辅料的重量比为3:1: 0.5~5: 2:1 ;其中葡萄果渣含水量为葡萄果渣总质量的60~65% ;辅料含水量小于辅料总质量的12%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，辅料为秸杆和稻草的混合颗粒，秸杆和稻草的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，混合物和生物发酵剂的比为IOkg:22 ~28g0
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，发酵槽深为1.2~1.5米，宽为1.8~2.3米，长为8~10米；发酵物填充的体积为发酵槽总体积的60~75%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，三级发酵为:1)一级发酵，温度为35~38°C，时间为24~48小时，其中每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次；2) 二级发酵，要再次加入生物发酵剂，其中发酵温度为40~43°C，发酵时间为8~10天，每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次；3)三级发酵，发酵温度为52~55°C，发酵时间为12~24小时，每3小时采用整槽式翻堆机机械翻堆一次。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是，二级发酵加入的生物发酵剂和发酵物的比为13~17g:10kg。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，有机肥料颗粒和壳聚糖水溶液的比为100kg -A.5 ~5.5kg。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，有机肥料颗粒和混合壁材溶液的比为100kg:4.8 ~5.6kg。
【文档编号】C05F17/00GK103524166SQ201310505088
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】邢亚阁, 车振明, 关统伟, 许青莲, 张庆, 刘平, 孙丛珊, 蒋丽, 张丽珠 申请人:西华大学