一种中药渣制备固体复合生物肥料的方法
【专利摘要】本发明涉及一种中药渣制备固体复合生物肥料的方法。先将中药渣暴晒，取部分中药渣进行热解，制成药渣灰；然后再取部分中药渣粉碎，过100目筛，进行氨爆；接着取部分中药渣进行水热合成方法降解；然后将药渣灰与氨爆后产物、水热合成后产物、水按10％、60％、20％、10％比例搅拌均匀，调节pH至5.0；接着进行湿热灭菌，冷却；最后分别接种哈茨木霉Tri?5和枯草芽孢杆菌Tu?100，进行固体发酵，风干，得到固体复合生物肥料。该固体复合肥料的形状具有可塑性，可做成粉状、块状等。同时该固体复合生物肥料能提高土壤养分和有机质含量，改良田间土壤结构，也能提高土壤微生物群体数量和土壤中某些酶的活性，促进作物增产增收。
【专利说明】
-种中药渣制备固体复合生物肥料的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种中药渣通过固体发酵的方法制备复合生物肥料的方法。
【背景技术】
[0002] 中国是资源大国，中药的资源尤其丰富。目前中药中的有效成分基本依靠提取，提 取过程中产生的中药渣的量是相当的大。例如，每生产一盒的银杏叶胶囊，都会产生50kg的 中药渣。而该药渣大多采取焚烧、堆放、填埋等简单粗放的处理方式。运样既浪费资源，又会 带来极大的环境污染，特别是对周边水质、±壤及空气质量带来严重的不可逆的损害。因此 提出中药渣制备成固体复合生物肥料的方法显得尤其的重要。
[0003] 目前，有些人已经将抗病毒颗粒中药渣与杏鲍茹菌渣、鸡圈粪按比例（70:15:15) 混合发酵后制成有机肥，用于种植多肉植物，增产效果明显。有些人利用中药渣作为无±栽 培的有机基质，研究了不同有机基质配比对辣椒生长和品质的影响，得出了在中药渣:赔石 :泥炭=2:1:1的条件下辣椒生长得最好，果实多而且营养丰富。有些人研究了 W药渣替代 木屑等作为有机质栽培蔬菜，结果蔬菜生长良好，产量得到大幅度提升。还有一些人W中药 渣为有机质对番茄进行了无±栽培，成功地提高了番茄的产量。运些研究即可解决肥料资 源缺乏，也能减轻中药渣粗放处理对环境的污染，同时又能产生经济效益，运些具有重要的 意义。
[0004] 当前，从专利查询或文献检索中，都未见利用中药渣制备固体复合生物肥料的专 利保护。而该固体复合生物肥料比起其他肥料具有肥效高的优势。因此，开展中药渣的高质 化利用的转化，具有指导性的意义。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种中药渣制备固体复合生物肥料的方法。
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：一种中药渣制备固体复合生物肥料的 方法，按如下步骤进行：
[0007] (1)将10重量份的中药渣热解，形成药渣灰。
[000引（2)将中药渣粉碎，过100目筛，进行氨爆，氨爆过程如下：
[0009] (2.1)将粉碎后的中药药渣放入氨气爆破装置中，依次在35、45和55个大气压的压 力下进行爆破，爆破溫度为l〇〇-350°C，其中，每个压力值下保持5min;然后将反应器内的压 强减至1个大气压，完成爆破。
[0010] (2.2)取5旨步骤（2.1)爆破后的药渣，加入到10〇1^的蒸馈水中，揽拌24}1。过滤分 离，得到固体残渣。
[0011] (3)将中药渣进行水热合成，其中药渣与水按1:2的比例在水热合成反应蓋中混合 反应，条件为300°C，20MPa，20min;将水热合成得到的降解混合产物20重量份，与10重量份 的药渣灰、60重量份氨爆后的固体残渣、10重量份的水揽拌均匀，调节pH值至5.0。
[0012] (4)将步骤(3)得到的混合药渣进行湿热灭菌，条件为12rC，35min。灭菌结束后冷 却到室溫。
[0013] (5)在已灭菌的中药渣混合物料中按照数量比1:1接种哈茨木霉化i-5和枯草芽抱 杆菌化-100,接种密度为104个/kg，在27°C条件下进行固体发酵，发酵8d，每隔Id在无菌条 件下对物料进行揽动，发酵结束后在27°C下风干，得到最初的复合生物肥料。
[0014] -种中药渣制备固体复合生物肥料的方法，按如下步骤进行：
[001引（1)将10重量份的中药渣热解，形成药渣灰。
[0016] (2)将中药渣粉碎，过100目筛，进行氨爆，氨爆过程如下：
[0017] (2.1)将粉碎后的中药药渣放入氨气爆破装置中，依次在35、45和55个大气压的压 力下进行爆破，爆破溫度为l〇〇-350°C，其中，每个压力值下保持5min;然后将反应器内的压 强减至1个大气压，完成爆破。
[001引 （2.2)取5邑步骤（2.1)爆破后的药渣，加入到1001^的蒸馈水中，揽拌24}1。过滤分 离，得到固体残渣。
[0019] (3)将中药渣进行水热合成，其中药渣与水按1:2的比例在水热合成反应蓋中混合 反应，条件为300°C，20MPa，20min;将水热合成得到的降解混合产物20重量份，与10重量份 的药渣灰、60重量份氨爆后的固体残渣、10重量份的水揽拌均匀，调节pH值至5.0。
[0020] (4)将步骤(3)得到的混合药渣进行湿热灭菌，条件为12rC，35min。灭菌结束后冷 却到室溫。
[0021] (5)在已灭菌的中药渣混合物料中按照数量比1:1接种哈茨木霉化i-5和枯草芽抱 杆菌化-100,接种密度为104个/kg，在27°C条件下进行固体发酵，发酵8d，每隔Id在无菌条 件下对物料进行揽动，发酵结束后在27°C下风干。
[0022] (6)用复合液体菌剂对风干后的物料进行喷洒，物料量:喷洒量=10:1(体积比）， 得到优化后的复合生物肥料。
[0023] 所述复合液体菌剂通过W下方法制备得到:棘抱曲霉Asp-3和哈茨木霉Tri-5分别 接种于马铃馨葡萄糖琼脂培养基(PDA)上，28°C培养4d后，将无菌水加入到培养基中，制成 分生抱子悬浮液（>106个/mL)，分别取Asp-3和化i-5的抱子悬浮液各15mL混合。混合后加 入到970mL无菌水中，得到优化后的复合液体菌剂。
[0024] 本发明的有益效果在于:本发明W中药渣为原料，W药渣灰、药渣水热合成降解产 物为辅料进行混合。菌株有棘抱曲霉（Aspergillus aculeatus)Asp-3、哈茨木霉 (Trichoderma harzianum)T;ri-5和枯草芽抱杆菌（Bacillus subtilis)Tu-100。接着在混 合物料中接种哈茨木霉Tri-5和枯草芽抱杆菌化-100,进行固体发酵，即可得到固体复合生 物肥料。为了得到效果更佳的固体复合生物肥料，需要采用生物技术，将棘抱曲霉Asp-3和 哈茨木霉Tri-5混合获得复合液体菌剂。在固体复合生物肥料上喷洒复合液体菌剂，从而得 到优化后的固体复合生物肥料。喷洒复合液体菌液后的固体复合生物肥料将有效地改善± 壤的质量，促进经济植物的的生长。运技术将有望改变中药渣长期W来未予有效利用的现 状，同时减轻中药渣对环境的污染。
【具体实施方式】
[0025] 实施例1
[0026] 中药渣制备固体复合肥料的方法按如下步骤进行：
[0027] 1.实验的主料是黄巧中药渣。辅料为药渣灰、药渣水热合成降解产物。菌株:棘抱 曲霉(Aspergillus a州lea1:us)Asp-3、哈茨木霉（Trichoderma harzianum)T;ri-5和枯草芽 抱杆菌(Bacillus subtilis)Tu-100。
[002引2.固体复合生物肥料的制备：
[0029] (2.1)将黄巧中药渣暴晒两天。
[0030] (2.2)将部分暴晒后的黄巧中药渣热解，形成药渣灰。热解条件为200°(：，4〇111111， 4MPa〇
[0031] (2.3)将部分暴晒后的黄巧中药渣，过100目筛，进行氨爆。
[0032] (2.3.1)将粉碎后的黄巧药渣放入氨气爆破装置中，依次在35、45和55个大气压的 压力下进行氨爆，氨爆溫度为l〇〇°C，其中，每个压力值下保持5min;然后将反应器内的压强 减至1个大气压，完成爆破。
[0033] (2.3.2)取5g步骤(2.3.1)爆破后的药渣，加入到100血的蒸馈水中，揽拌2地。过滤 分离，得到固体残渣。
[0034] (2.4)将部分暴晒后的黄巧中药渣进行水热合成，其中药渣与水按1:2的质量比例 在水热合成反应蓋中混合反应，条件为300 °C，20MPa，20min。
[0035] (2.5)将药渣灰10巧*%、氨爆后的产物60巧*%、水热合成后的产物20巧*%、水 lOwt %，揽匀，调节pH值至5.0。然后将其转移至湿热灭菌柜。
[0036] (2.6)接着进行湿热灭菌，条件为121°(：，35111^。灭菌结束后冷却到室溫。
[0037] (2.7)在已灭菌的中药渣混合物料中分别接种哈茨木霉Tri-5和枯草芽抱杆菌化- 100,接种量为lOmL杉104个/mU，充分混合均匀，在27°C条件下进行固体发酵，发酵8d，每 隔Id在无菌条件下彻底揽动1次，发酵结束后在27°C风干。
[0038] 3.普通固体复合生物肥料的优化：
[0039] (3.1)复合液体菌剂的制备:棘抱曲霉Asp-3和哈茨木霉化i-5分别接种于马铃馨 葡萄糖琼脂培养基(PDA)上，所用培养皿直径为90mm，28°C培养4d。用无菌水制成分生抱子 悬浮液（> 106个/mL)，分别取Asp-3和化i-5的抱子悬浮液各15血混合。混合后加入到970mL 无菌水中，得到复合液体菌剂。
[0040] (3.2)用复合液体菌剂对风干后的物料进行喷洒，物料量：喷洒量=10:1(体积 比），得到效果更佳的复合生物肥料。
[0041 ]实验补充如下：
[0042] (1)将步骤2得到的复合生物肥料烘干后，按照表1中的检测项目进行各项检测，但 测水分质量分数运一项目需要鲜样，无需烘干。
[0043] (2)将步骤3得到优化后的复合生物肥料烘干后，也按照表1的检测项目进行各项 检测，但测水分质量分数运一项目需要鲜样，无需烘干。
[0044] 表1有机肥理化指标
[0045]
[0046] 由表1可知，优化后的复合生物肥料中含有的N、P、Κ的总氧分的质量分数明显高于 未优化前的复合生物肥料的总养分的质量分数，运是因为喷洒了复合液体菌剂，它将未优 化前的复合生物肥料进一步分解。
[0047] 实施例2
[004引 （1)将当归药渣热解，形成药渣灰。热解条件为200°C，40min，4MPa。
[0049] (2)将当归渣粉碎，过100目筛，进行氨爆。
[0050] (2.1)将粉碎后的当归药渣放入氨气爆破装置中，依次在35、45和55个大气压的压 力下进行氨爆，氨爆溫度为200°C，其中，每个压力值下保持5min;然后将反应器内的压强减 至1个大气压，完成爆破。
[0化1] (2.2)取5旨步骤（2.1)爆破后的药渣，加入到10〇1^的蒸馈水中，揽拌24}1。过滤分 离，得到固体残渣。
[0052] (3)将中药渣进行水热合成，其中药渣与水按1:2的比例在水热合成反应蓋中混合 反应，条件为300°C，20MPa，20min;得到的水热合成产物20重量份，与10重量份的药渣灰、60 重量份的氨爆后产物、10重量份的水揽拌均匀，调节pH值至5.0。
[0053] (4)将步骤(3)得到的混合药渣进行湿热灭菌，条件为12rC，35min。灭菌结束后冷 却到室溫。
[0054] (5)在已灭菌的中药渣混合物料中按照表2所示的数量比接种哈茨木霉化i-5和枯 草芽抱杆菌化-100,接种总密度为104个/kg，在27°C条件下进行固体发酵，发酵8d，每隔Id 在无菌条件下对物料进行揽动，发酵结束后在27 °C的条件下风干，分别得到产物复合生物 肥料A~F。
[0055] (6)将复合生物肥料A~F优化后，分别得到A1~F1，优化方法为：用复合液体菌剂 对风干后的物料进行喷洒，物料量：喷洒量=10:1(体积比），复合液体菌剂为：棘抱曲霉 Asp-3和哈茨木霉化i-5分别接种于马铃馨葡萄糖琼脂培养基(PDA)上，28°C培养4d后，将无 菌水加入到培养基中，制成分生抱子悬浮液106个/mU，分别取Asp-3和Tri-5的抱子悬 浮液各15mL混合。混合后加入到970mL无菌水中，得到复合液体菌剂。
[0056] 结果如表2所示。
[0057] 表2有机肥理化指标
[0化引
[0060]由表2可知，数量比1:1接种哈茨木霉化i-5和枯草芽抱杆菌化-100后得到总养分 (N+IM)5+K20)的质量分数是符合标准。故数量比1:1接种哈茨木霉化i-5和枯草芽抱杆菌化- 100会得到更好质量的复合生物肥料。
[0061 ] 实施例3
[0062] (1)将10重量份的中药渣热解，形成药渣灰。
[0063] (2)将60重量份的中药渣粉碎，过100目筛，进行氨爆。
[0064] (2.1)将lOOg中药药渣放入氨气爆破装置中，依次在35、45和55个大气压的压力下 进行氨爆处理，氨爆溫度为350°C，其中，每个压力值下保持5min;然后将反应器内的压强减 至1个大气压，完成爆破。
[00化](2.2)取5旨步骤（2.1)爆破后的药渣，加入到10〇1^的蒸馈水中，揽拌24}1。过滤分 离，得到固体残渣。
[0066] (3)将中药渣进行水热合成，其中药渣与水按1:2的质量比在水热合成反应蓋中混 合反应，条件为300°C，20MPa，20min;得到的水热合成产物20重量份，与10重量份的药渣灰、 60重量份的氨爆后产物、10重量份的水揽拌均匀，调节pH值至5.0。
[0067] (4)将步骤(3)得到的混合药渣进行湿热灭菌，条件为12rC，35min。灭菌结束后冷 却到室溫。
[0068] (5)在已灭菌的中药渣混合物料中按照数量比1:1接种哈茨木霉化i-5和枯草芽抱 杆菌化-100，接种密度如表3所示，在27 °C条件下进行固体发酵，发酵8d，每隔Id在无菌条件 下对物料进行揽动，发酵结束后在27 °C的条件下风干，分别得到产物复合生物肥料A~D。将 复合生物肥料A~D优化后，分别得到A1~D1，结果如表2所示。
[0069] 表3有机肥理化指标
[0070]
[0071] 由表3可知，接种密度为104个/kg得到总养分(N+P2O5+K2O)的质量分数是符合标 准。故W104个/kg的接种密度会得到更好质量的复合生物肥料。
【主权项】
1. 一种中药渣制备固体复合生物肥料的方法，其特征是，按如下步骤进行： (1) 将中药渣热解，形成药渣灰。 (2) 将中药渣粉碎，过100目筛，进行氨爆，氨爆过程如下： (2.1) 将粉碎后的中药药渣放入氨气爆破装置中，依次在35、45和55个大气压的压力下 进行爆破，爆破温度为100-350°C，其中，每个压力值下保持5min;然后将反应器内的压强减 至1个大气压，完成爆破。 (2.2) 取58步骤(2.1)爆破后的药渣，加入到10〇11^的蒸馏水中，搅拌2411。过滤分离，得 到固体残渣。 (3) 将中药渣进行水热合成，其中药渣与水按1:2的比例在水热合成反应釜中混合反 应，条件为300°C，20MPa，20min;将水热合成得到的降解混合产物20重量份，与10重量份的 药渣灰、60重量份氨爆后的固体残渣、10重量份的水搅拌均匀，调节pH值至5.0。 (4) 将步骤(3)得到的混合药渣进行湿热灭菌，条件为12rC，35min。灭菌结束后冷却到 室温。 (5) 在已灭菌的中药渣混合物料中按照数量比1:1接种哈茨木霉Tri-5和枯草芽孢杆菌 Tu-100,接种密度为104个/kg，在27°C条件下进行固体发酵，发酵8d，每隔Id在无菌条件下 对物料进行搅动，发酵结束后在27 °C下风干，得到复合生物肥料。2. -种中药渣制备固体复合生物肥料的方法，其特征是，按如下步骤进行： (1) 将中药渣热解，形成药渣灰。 (2) 将中药渣粉碎，过100目筛，进行氨爆，氨爆过程如下： (2.1) 将粉碎后的中药药渣放入氨气爆破装置中，依次在35、45和55个大气压的压力下 进行爆破，爆破温度为100-350°C，其中，每个压力值下保持5min;然后将反应器内的压强减 至1个大气压，完成爆破。 (2.2) 取58步骤(2.1)爆破后的药渣，加入到10〇11^的蒸馏水中，搅拌2411。过滤分离，得 到固体残渣。 (3) 将中药渣进行水热合成，其中药渣与水按1:2的比例在水热合成反应釜中混合反 应，条件为300°C，20MPa，20min;将水热合成得到的降解混合产物20重量份，与10重量份的 药渣灰、60重量份氨爆后的固体残渣、10重量份的水搅拌均匀，调节pH值至5.0。 (4) 将步骤(3)得到的混合药渣进行湿热灭菌，条件为12rC，35min。灭菌结束后冷却到 室温。 (5) 在已灭菌的中药渣混合物料中按照数量比1:1接种哈茨木霉Tri-5和枯草芽孢杆菌 Tu-100,接种密度为104个/kg，在27°C条件下进行固体发酵，发酵8d，每隔Id在无菌条件下 对物料进行搅动，发酵结束后在27 °C下风干。 (6) 用复合液体菌剂对风干后的物料进行喷洒，物料量:喷洒量=10:1 (体积比），得到 复合生物肥料。 所述复合液体菌剂通过以下方法制备得到:棘孢曲霉Asp-3和哈茨木霉Tri-5分别接种 于马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上，28°C培养4d后，将无菌水加入到培养基中，制成分生 孢子悬浮液（彡106个/mL)，分别取Asp-3和Tri-5的孢子悬浮液各15mL混合。混合后加入到 970mL无菌水中，得到优化后的复合液体菌剂。
【文档编号】C05G3/04GK106083468SQ201610427738
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】郭明, 曾楚楚
【申请人】浙江农林大学