利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥的制作方法

文档序号:10713338
利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥的制作方法
【专利摘要】本发明属于生物发酵行业发酵废弃物处理领域,公开了利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥,其按照如下步骤制备而得:步骤1)步骤1)谷氨酸发酵废弃物过滤,步骤2)制备氮源,步骤3)制备固氮生物制剂,步骤4)制备除草生物制剂,步骤5)制备土壤调理剂,步骤6)混匀和干燥。本发明生物有机肥效果持久,菌群和土壤调理剂在土壤内起到了固氮保钾等效果,改善了土壤品质,实现了可持续发展。
【专利说明】
利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于生物发酵行业发酵废弃物处理领域,具体设及利用谷氨酸发酵废弃物 制备的生物有机肥。
【背景技术】
[0003] 谷氨酸,是一种酸性氨基酸。分子内含两个簇基,化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨 酸是里索逊1856年发现的,为无色晶体,有鲜味,大量存在于谷类蛋白质中,动物脑中含量 也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位,参与动物、植物和微生物中的 许多重要化学反应。谷氨酸钢俗称味精,是重要的鲜味剂,对香味具有增强作用。谷氨酸钢 广泛用于食品调味剂,既可单独使用,又能与其它氨基酸等并用。用于食品内,有增香作用。
[0004] 随着氨基酸发酵技术的不断发展,我国已经成为味精的生产和消费大国,但是味 精生产过程中所排放的废水量大,味精发酵液经等电提取谷氨酸后排放的母液具有CODCr 高、B0D5高、菌体含量高、硫酸根(改用硫酸调pH前为氯离子)含量高、氨氮含量高及pH值 (1.5-3.2)低"五高一低"的特点。是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理味 精废水,不少味精厂被列入全国重点污染源单位之列,味精废水的治理已经成为制约味精 生产企业发展的重大难题。废水中含有的大量菌体,它是一种单细胞蛋白,含有丰富的蛋白 质。
[0005] 我国肥料的发展和应用历程,是从农家肥到使用无机肥为主要阶段,因农家肥污 染源多,运输量大,在操作上费时费力并且效果不是特别明显;而无机肥成份单一,利用率 较低,而且往往会造成±壤板结和伴随水±流失污染水源,影响生态环境。目前,市场多采 用含氮憐钟的无机复合肥等,该复合肥的肥效全面,但是也存在肥效不持久,容易流失等缺 陷;更重要的是,目前复合肥的价格较高,给农民带来较大的负担,如何降低肥料成本,提高 农民收入是现代化农业需要解决的技术问题。
【申请人】之前的专利技术"一种利用谷氨酸发 酵废弃物制备的生物菌肥"采用水解菌体蛋白的方式制备氨基酸馨合肥,但是该方法适合 制备馨合肥,其中的菌剂只起到辅助作用,而且并不是纯的生物有机肥,效果单一。

【发明内容】

[0006] 为了克服现有技术的缺陷,本发明提供了利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机 月己,该生物有机肥有效利用了谷氨酸发酵废弃物,降低肥料生产成本,实现了变废为宝,而 且肥料肥效持久,兼备除草功能。
[0007] 为实现上述发明目的,本发明采用W下技术方案: 利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥,其按照如下步骤制备而得:步骤1)谷氨酸 发酵废弃物过滤,步骤2)制备氮源,步骤3)制备固氮生物制剂,步骤4)制备除草生物制剂, 步骤5)制备±壤调理剂,步骤6)混匀和干燥。
[000引具体地,其按照如下步骤制备而得: 步骤1)谷氨酸发酵废弃物过滤:将微生物发酵谷氨酸产生的谷氨酸发酵废弃物过滤, 收集菌体蛋白和废水; 步骤2)制备氮源:将菌体蛋白烘干,粉碎机粉碎成粉末状,然后置于反应罐中,加入 5mol/L的盐酸,W没过原料为准,在60°C溫度下揽拌水解24小时,揽拌速度为300转/min,反 应终止后用氨水中和残余盐酸,控制溶液的抑为6.8-7.2; 步骤3)制备固氮生物制剂:将小麦賴杆粉碎得到小麦賴杆粉,然后与麦教、菜巧巧W及 鱼骨粉混合揽拌均匀得到混合料,加入占混合料两倍质量的步骤1)的废水,浸泡12小时,再 煮沸15min,冷却至室溫,按照10%(v/v)的接种量接种复合固氮菌液,在溫度为28-30°C的条 件发酵36小时,得到固氮生物制剂;其中,小麦賴杆粉、麦教、菜巧巧W及鱼骨粉的质量比为 5-9:4-7:3-4:2-3;所述复合固氮菌液按照如下步骤制备而得:将巨大芽抱杆菌、节杆菌、圆 褐固氮菌、多粘芽抱杆菌分别培养至浓度为IX 108个/ml的菌液,然后按照5:4:3:3的体积 比混合,即得; 步骤4)制备除草生物制剂:将小麦賴杆粉碎成小麦賴杆粉,添加到步骤2)的溶液中,揽 拌均匀,静置12小时,然后依次添加豆巧、酒糟、贝壳粉、憐酸二氨钟W及葡萄糖,500转/分 钟揽拌3分钟,再W5°C/min的升溫速度加热至100°C,然后保溫30min,自然冷却至室溫,按 照10%(v/v)的接种量接种复合除草菌液,控制在抑6.8-7.2,溫度为28-30°(:的条件发酵36 小时,得到除草生物制剂;其中,小麦賴杆粉、步骤2)的溶液、豆巧、酒糟、贝壳粉、憐酸二氨 钟 W 及葡萄糖的质量比为8-12:70-90:10-12:5-6:5-6:3-4:1-2; 所述复合除草菌液按照如下步骤制备而得:将黄绿木霉、假丝酵母菌分别培养至浓度 为1 X 107个/ml的菌液,然后按照2:1的体积比混合,即得; 步骤5)制备±壤调理剂:将腐殖酸、泥炭及凹凸棒±按照2:1:1的质量比混合揽 拌均匀,然后研磨,过200目筛即得±壤调理剂; 步骤6)混匀和干燥:将固氮生物制剂、除草生物制剂、±壤调理剂按照8-12:6-9:2-3的 质量比混合,揽拌均匀,然后冷冻干燥制备成干粉,即得。
[0009] 优选地,所述巨大芽抱杆菌为CGMCC No.3770,所述节杆菌为CGMCC No.7779,所述 圆褐固氮菌为ATCCNo.4412,多粘芽抱杆菌为CGMCCNo.l325,所述黄绿木霉为ACCC No. 32248;所述假丝酵母菌为ATCC No. 22023。
[0010] 上述菌株均可从保藏中屯、或者其他商业渠道购买获得。
[0011] 本发明取得的有益效果包括W下几个方面: 本发明将发酵废弃物全部应用于肥料制备中,避免了对废液进行蒸发浓缩W及减污处 理,减少了能源浪费,提高了利用率,并且制备了肥料,一举两得;本发明直接水解废弃的菌 体蛋白作为发酵原料,提供了丰富的氯化锭W及氨基酸氮源,既可作为微生物发酵养料,也 可作为肥料使用;菌株配伍合理,采用不同生物制剂不同发酵处理方式,使得不同菌株处于 最佳的发酵条件,避免部分菌株不能在高浓度废水制备的培养液中存活;本发明通过有效 利用自然存在的农作物废弃物,结合微生物技术,使得肥料成本低廉,肥效更加持久;±壤 调理剂作为养料和载体,能够对养分释放调控功能具备保水保肥功能,改良±壤,并向±壤 中释放多种中、微量元素,提高±壤肥力,还能作为微生物载体使用,一举两得;本发明菌剂 经过筛选和合理配伍,使得肥料具备固氮保水,农作物增产增收,还具备一定的除草功能, 环保无污染。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结 合具体实施例,进一步阐述本发明。
[OOU]实施例1 利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥,其按照如下步骤制备而得:步骤1)谷氨酸 发酵废弃物过滤,步骤2)制备氮源,步骤3)制备固氮生物制剂,步骤4)制备除草生物制剂, 步骤5)制备±壤调理剂,步骤6)混匀和干燥。
[0014] 具体地,其按照如下步骤制备而得: 步骤1)谷氨酸发酵废弃物过滤:将微生物发酵谷氨酸产生的谷氨酸发酵废弃物过滤, 收集菌体蛋白和废水; 步骤2)制备氮源:将菌体蛋白烘干,粉碎机粉碎成粉末状,然后置于反应罐中,加入 5mol/L的盐酸,W没过原料为准,在60°C溫度下揽拌水解24小时,揽拌速度为300转/min,反 应终止后用氨水中和残余盐酸,控制溶液的抑为6.8-7.2; 步骤3)制备固氮生物制剂:将小麦賴杆粉碎得到小麦賴杆粉,然后与麦教、菜巧巧W及 鱼骨粉混合揽拌均匀得到混合料,加入占混合料两倍质量的步骤1)的废水,浸泡12小时,再 煮沸15min,冷却至室溫,按照10%(v/v)的接种量接种复合固氮菌液,在溫度为28-30°C的条 件发酵36小时,得到固氮生物制剂;其中,小麦賴杆粉、麦教、菜巧巧W及鱼骨粉的质量比为 5:4: 3: 2;所述复合固氮菌液按照如下步骤制备而得:将巨大芽抱杆菌、节杆菌、圆褐固氮 菌、多粘芽抱杆菌分别培养至浓度为IX 1〇8个/ml的菌液,然后按照5:4:3:3的体积比混合, 即得; 步骤4)制备除草生物制剂:将小麦賴杆粉碎成小麦賴杆粉,添加到步骤2)的溶液中,揽 拌均匀,静置12小时,然后依次添加豆巧、酒糟、贝壳粉、憐酸二氨钟W及葡萄糖,500转/分 钟揽拌3分钟,再W5°C/min的升溫速度加热至100°C,然后保溫30min,自然冷却至室溫,按 照10%(v/v)的接种量接种复合除草菌液,控制在抑6.8-7.2,溫度为28-30°(:的条件发酵36 小时,得到除草生物制剂;其中,小麦賴杆粉、步骤2)的溶液、豆巧、酒糟、贝壳粉、憐酸二氨 钟W及葡萄糖的质量比为8:70:10:5:5:3:1; 所述复合除草菌液按照如下步骤制备而得:将黄绿木霉、假丝酵母菌分别培养至浓度 为1 X 107个/ml的菌液,然后按照2:1的体积比混合,即得; 步骤5)制备±壤调理剂:将腐殖酸、泥炭及凹凸棒±按照2:1:1的质量比混合揽 拌均匀,然后研磨,过200目筛即得±壤调理剂; 步骤6)混匀和干燥:将固氮生物制剂、除草生物制剂、±壤调理剂按照8:6:2的质量比 混合,揽拌均匀,然后冷冻干燥制备成干粉,即得。
[0015] 优选地,所述巨大芽抱杆菌为CGMCC No.3770,所述节杆菌为CGMCC No.7779,所述 圆褐固氮菌为ATCCNo.4412,多粘芽抱杆菌为CGMCCNo.l325,所述黄绿木霉为ACCC No. 32248;所述假丝酵母菌为ATCC No. 22023。
[0016] 实施例2 利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥,其按照如下步骤制备而得:步骤1)谷氨酸 发酵废弃物过滤,步骤2)制备氮源,步骤3)制备固氮生物制剂,步骤4)制备除草生物制剂, 步骤5)制备±壤调理剂,步骤6)混匀和干燥。
[0017] 具体地,其按照如下步骤制备而得: 步骤1)谷氨酸发酵废弃物过滤:将微生物发酵谷氨酸产生的谷氨酸发酵废弃物过滤, 收集菌体蛋白和废水; 步骤2)制备氮源:将菌体蛋白烘干,粉碎机粉碎成粉末状,然后置于反应罐中,加入 5mol/L的盐酸,W没过原料为准,在60°C溫度下揽拌水解24小时,揽拌速度为300转/min,反 应终止后用氨水中和残余盐酸,控制溶液的抑为6.8-7.2; 步骤3)制备固氮生物制剂:将小麦賴杆粉碎得到小麦賴杆粉,然后与麦教、菜巧巧W及 鱼骨粉混合揽拌均匀得到混合料,加入占混合料两倍质量的步骤1)的废水,浸泡12小时,再 煮沸15min,冷却至室溫,按照10%(v/v)的接种量接种复合固氮菌液,在溫度为28-30°C的条 件发酵36小时,得到固氮生物制剂;其中,小麦賴杆粉、麦教、菜巧巧W及鱼骨粉的质量比为 9:7:4: 3;所述复合固氮菌液按照如下步骤制备而得:将巨大芽抱杆菌、节杆菌、圆褐固氮 菌、多粘芽抱杆菌分别培养至浓度为IX 1〇8个/ml的菌液,然后按照5:4:3:3的体积比混合, 即得; 步骤4)制备除草生物制剂:将小麦賴杆粉碎成小麦賴杆粉,添加到步骤2)的溶液中,揽 拌均匀,静置12小时,然后依次添加豆巧、酒糟、贝壳粉、憐酸二氨钟W及葡萄糖,500转/分 钟揽拌3分钟,再W5°C/min的升溫速度加热至100°C,然后保溫30min,自然冷却至室溫,按 照10%(v/v)的接种量接种复合除草菌液,控制在抑6.8-7.2,溫度为28-30°(:的条件发酵36 小时,得到除草生物制剂;其中,小麦賴杆粉、步骤2)的溶液、豆巧、酒糟、贝壳粉、憐酸二氨 钟W及葡萄糖的质量比为12:90:12:6:6:4:2; 所述复合除草菌液按照如下步骤制备而得:将黄绿木霉、假丝酵母菌分别培养至浓度 为1 X 107个/ml的菌液,然后按照2:1的体积比混合,即得; 步骤5)制备±壤调理剂:将腐殖酸、泥炭及凹凸棒±按照2:1:1的质量比混合揽 拌均匀,然后研磨,过200目筛即得±壤调理剂; 步骤6)混匀和干燥:将固氮生物制剂、除草生物制剂、±壤调理剂按照12:9:3的质量比 混合,揽拌均匀,然后冷冻干燥制备成干粉,即得。
[0018] 优选地,所述巨大芽抱杆菌为CGMCC No.3770,所述节杆菌为CGMCC No.7779,所述 圆褐固氮菌为ATCCNo.4412,多粘芽抱杆菌为CGMCCNo.l325,所述黄绿木霉为ACCC No. 32248;所述假丝酵母菌为ATCC No. 22023。
[0019] 实施例3 本发明实施例1制备的生物有机肥的田间试验效果:W小麦为例。
[0020] 对照组:普通复合肥(氮憐钟含量为15:15:15); 试验组:普通复合肥(氮憐钟含量为15:15:15)+实施例1制备的生物有机肥。
[0021] 实验方法:选试验田种植冬小麦,两组肥料分别处理的试验田面积均10亩地。
[0022] 对照组:普通复合肥使用量为40kg,试验组:普通复合肥使用量为30kg+10kg实施 例1制备的复混肥;其他种植条件完全相同;同时收获小麦,测定小麦亩产量W及增产率;同 时检测小麦穗粒数、千粒重。实验结果:参照表1。
[0023] 表 1
' 结论:通过表1-化k较发现,试验组小麦穗粒数、千粒重W及亩产量明显高于对照组,具I 备统计学意义;而且第二年的丰产效果更佳,说明生物有机肥效果更持久,菌群和±壤调理 剂在±壤内起到了固氮保钟等效果,改善了±壤品质,实现了可持续发展。
[0025] 除草效果:试验组与对照组相比,施肥1个月后:马唐、襲、马齿宽、碑草、铁宽草等 杂草的数量明显减少,其中,马唐、马齿宽均减少了53%,碑草减少了65%;除草效果好,可代 替或减少除草剂的使用,并且对环境无污染。
[0026] 本发明的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书 而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 利用谷氨酸发酵废弃物制备的生物有机肥,其按照如下步骤制备而得:步骤1)谷氨 酸发酵废弃物过滤,步骤2)制备氮源,步骤3)制备固氮生物制剂,步骤4)制备除草生物制 剂,步骤5)制备土壤调理剂,步骤6)混匀和干燥。2. 根据权利要求1所述的生物有机肥,其特征在于,所述生物有机肥按照如下步骤制备 而得: 步骤1)谷氨酸发酵废弃物过滤:将微生物发酵谷氨酸产生的谷氨酸发酵废弃物过滤, 收集菌体蛋白和废水; 步骤2)制备氮源:将菌体蛋白烘干,粉碎机粉碎成粉末状,然后置于反应罐中,加入 5mol/L的盐酸,以没过原料为准,在60 °C温度下搅拌水解24小时,搅拌速度为300转/min,反 应终止后用氨水中和残余盐酸,控制溶液的pH为6.8-7.2; 步骤3)制备固氮生物制剂:将小麦秸杆粉碎得到小麦秸杆粉,然后与麦麸、菜籽柏以及 鱼骨粉混合搅拌均匀得到混合料,加入占混合料两倍质量的步骤1)的废水,浸泡12小时,再 煮沸15min,冷却至室温,按照10%( v/v)的接种量接种复合固氮菌液,在温度为28-30 °C的条 件发酵36小时,得到固氮生物制剂;其中,小麦秸杆粉、麦麸、菜籽柏以及鱼骨粉的质量比为 5-9:4-7:3-4:2-3; 步骤4)制备除草生物制剂:将小麦秸杆粉碎成小麦秸杆粉,添加到步骤2)的溶液中,搅 拌均匀,静置12小时,然后依次添加豆柏、酒糟、贝壳粉、磷酸二氢钾以及葡萄糖,500转/分 钟搅拌3分钟,再以5°C/min的升温速度加热至100°C,然后保温30min,自然冷却至室温,按 照10%( v/v)的接种量接种复合除草菌液,控制在pH6.8-7.2,温度为28-30°C的条件发酵36 小时,得到除草生物制剂;其中,小麦秸杆粉、步骤2)的溶液、豆柏、酒糟、贝壳粉、磷酸二氢 钾以及葡萄糖的质量比为8-12:70-90:10-12:5-6:5-6:3-4:1-2; 步骤5)制备土壤调理剂:将腐殖酸、泥炭土以及凹凸棒土按照2:1:1的质量比混合搅 拌均匀,然后研磨,过200目筛即得土壤调理剂; 步骤6)混匀和干燥:将固氮生物制剂、除草生物制剂、土壤调理剂按照8-12:6-9:2-3的 质量比混合,搅拌均匀,然后冷冻干燥制备成干粉,即得。3. 根据权利要求2所述的生物有机肥,其特征在于,所述复合固氮菌液按照如下步骤制 备而得:将巨大芽孢杆菌、节杆菌、圆褐固氮菌、多粘芽孢杆菌分别培养至浓度为IX 1〇8个/ ml的菌液,然后按照5:4:3:3的体积比混合,即得。4. 根据权利要求2所述的生物有机肥,其特征在于,所述复合除草菌液按照如下步骤制 备而得:将黄绿木霉、假丝酵母菌分别培养至浓度为IX 1〇7个/ml的菌液,然后按照2:1的体 积比混合,即得。
【文档编号】C05G3/08GK106083490SQ201610400307
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】李晓永, 许传娟, 徐亚娟, 梁晓娟, 王文强, 刘苏宜, 程文焕
【申请人】内蒙古阜丰生物科技有限公司
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