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