专利名称：一种利用畜禽粪便制造的生物有机肥的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种肥料及其制作方法，特别是利用畜禽粪便制造的生物有机肥及其制备方法。
背景技术：
农作物所施用的肥料主要分为2大类，农家肥和化肥。前者尽管对提高土壤活力和农作物产量起到了一定的作用，但是往往由于营养养分偏低、速效性不强，且含有病原微生物，容易污染土壤和大气。此外，农家肥无法组织大规模生产和直接进入市场进行流通。 化肥养分含量高，速效性强，在农业生产效率提高方面发挥了巨大作用，但是如果大量使用化肥，不合理使用，反而导致肥料的利用率低，大部分留在土壤往往造成土壤板结，酸碱失调，肥力下降，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量。例如，氮肥多以铵盐形式出现， 如硫铵、硝铵、氯铵和碳铵，当这类氮肥溶于水后便解离成铵离子(NH4+ )和酸根(如S042—、 NO” Cl_、HCO3-等)。由于作物根系的选择吸收的NH4+大大高于酸根离子，使较多的酸根残留于土壤中，造成土壤酸化，酸化的土壤能加速某些矿物盐的溶解，随降雨和灌溉而流失或下渗，引起土地贫化。大量的NH4+还可与土壤所吸附的Ca2+、Mg2+等阳离子发生交换，使土壤胶体分散，破坏了土壤结构，于是造成土地板结，通气蓄水的能力大大降低。另一方面，我国畜禽养殖业正由分散粗放饲养向集约化、规模化、规范化、标准化方向发展，畜禽养殖总量迅速增长。例如，到2007年底，我国生猪存栏43989. 5万头、牛存栏10594. 8万头、羊存栏28564. 7万头，分别是1978年的1. 5倍、1. 5倍和1. 7倍。 2007年，生猪出栏56508. 3万头、牛出栏4359. 5万头、羊出栏25570. 7万头，分别比1978 年增长了 2. 5倍、17. 1倍和8. 8倍；2007年家禽出栏957867万只，比1986增长了 5倍。 据专家预测，到2010年.我国大中型养殖场的养殖量将保持较快增长，牛、猪、商品鸡存栏将分别达到23783. 3万头、99894. 6万头、843575. 8万只。在畜禽养殖量增长的同时.畜禽的日排粪量是很可观的成年母牛29千克、育肥猪7千克、羊2千克、鸡0. 1千克。其中含有许多未被消化吸收的营养物质.如反刍动物粪便中的粗纤维.猪、鸡粪中的氮，笼养蛋鸡粪便中的钙等含量均较高，有很大的利用潜力。到2010年，畜禽粪便年排放量将达到45 亿吨.这些粪便若得不到及时有效的处理.将严重占用和污染土壤、水体，产生恶臭气体并造成严重污染。
发明内容
本发明的目的在于探索畜禽粪便的综合利用技术模式，通过添加高浓缩有机物料腐熟菌剂快速对畜禽粪便进行无害化处理，并通过添加功能性复合菌剂以提高有机肥活性，将畜禽粪便最终制造成高活性的生物有机肥，即可以节约能源，又能改善环境，而且成本低，效果好，不板结土壤，可提高农作物产量和品质。这符合可持续发展理念的经济增长模式，有利于建设资源节约型和环保友好型社会。
本发明主要通过以下技术方案来实现一种利用畜禽粪便制造生物有机肥的方法，首先对畜禽粪便、秸秆、泥炭分别进行脱水、干燥、粉碎处理，然后按重量比3飞广2 Γ2混合，再按上述组分总量高浓缩有机物料腐熟菌剂=500(Γ10000 :Γ2的重量比加入复合腐熟菌剂，再加入适量水至物料含水量2(Γ35%，混合均勻后在常温下发酵7-10天， 期间每天进行广2搅拌。发酵腐熟后的物料与另外单独经发酵生产的功能性复合菌剂按 5000^10000 :Γ2的重量比进行混合，经造粒和低温干燥处理，得到高效活性的生物有机肥。在本发明中，所使用的高浓缩有机物料腐熟菌剂，其特征在含有乳酸菌、醋酸菌、 芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌和放线菌；使用量为发酵物料按组分总量高浓缩有机物料腐熟菌剂=500(Γ10000 广2。有机物料中加入高浓缩有机物料腐熟菌剂，有利于物料的快速腐熟和无公害化处理，并可提高物料的肥效。当环境温度0°C以上时，物料发酵48小时温度便可升至55°C以上甚至更高温度，可充分分解畜禽类粪便中产生臭味的有机硫化物、有机氮化物等。在充分搅拌均勻后，2-3天即可消除臭味，7-10天完全腐熟，可有效缩短堆肥周期，且堆肥高温持久，能有效杀灭发酵物中的病菌、虫卵、杂草种子。高浓缩有机物料腐熟剂的使用，还有利于畜禽粪便中各类大分子物质的分解，产生大量氨基酸、有机酸、维生素、多糖、酶类、植物激素等多种促进植物的生长物质，能够增加土壤肥力和消除土壤中的有害气体。该高浓缩有机物料腐熟菌剂是按以下步骤制备的
(1)将乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌和放线菌分别进行如下操作用 5mL无菌生理盐水洗涤保菌斜面，至无菌三角瓶中摇勻即成菌悬液200mL ；按10%体积将斜面培养物接种到种子瓶，细菌在37°C，180rpm培养12h ；霉菌在28°C，220rpm培养48h ；将 5%的种子液接种到发酵瓶中扩大培养48h得到发酵液。分别将各菌株的发酵液与灭菌麸皮按1 :1的比例混合发酵24 72h后晾干，制成固体菌剂；
(2)将步骤(1)制备的固体菌剂以质量比计按乳酸菌醋酸菌芽孢杆菌酵母菌光合细菌放线菌=1. 0 2. 0 0. 5 0. 8 1. 0 2. 0 1. 0 2. 0 0. 5 0. 8 1. 0 2. 0的比例混合均勻， 制成高浓缩有机物料腐熟菌剂。所述高浓缩有机物料腐熟菌剂中各种菌的活菌量分别为乳酸菌为25 30亿/g， 醋酸菌为15 25亿/g，芽孢杆菌25 30亿/g，酵母菌25 30亿/g，光合细菌5 15亿/g，放线菌5 15亿/g。在本发明中，所述功能性复合菌剂，其特征在于含有固氮菌、解磷和解钾细菌、光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌、假单胞菌。固氮菌能将空气中的氮气转化为可供作物直接吸收利用的氮类化合物，如铵盐(铵态氮)、亚硝酸盐和硝酸盐。解磷菌群能将土壤中难溶性磷化合物，如磷矿石等转化为多种能够为植物直接吸收利用的速效磷化合物，如H2P04-(磷酸二氢根)和HP042-(磷酸氢根)，有利于作物吸收，并且可以调节矿物态磷和水溶性磷的平衡。 光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌、假单胞菌等含有丰富的氨基酸和维生素，能改善作物营养，增加土壤肥力，而且还可以抑制病原微生物的生长，降低蔬菜中亚硝酸盐的含量，延长作物的保存期；这些菌群组合，对土壤中一些重金属还具有吸附和转化作用，并能降解土壤中残留的有机农药，从而对土壤生态环境起修复作用。该功能性复合菌剂是按以下方法制备的
(1)将固氮菌、芽孢杆菌、解磷和解钾细菌、光合细菌、酵母菌和假单胞菌分别进行如下操作分别将各菌种接种于含有营养物质的斜面进行活化后，用无菌生理盐水洗涤斜面，按1/3斜面接种至含200mL培养基的三角瓶，细菌在37°C，ISOrpm培养12h得到一级种子液； 真菌在28°C，220rpm培养48h得到一级种子液；将10 %的种子液进一步接种到种子罐扩大培养，细菌用时8 IOh或真菌用时2(T24h，得到二级种子液；再按5%接种到发酵罐培养基中进行发酵，发酵罐投料体积为罐容积的1/2，搅拌速度15CT200转/分钟，细菌温度为 37°C，真菌温度为28°C，通气量1:0. 3 1:0. 5，罐压0. 2 0. 3Mpa ；
(2)发酵结束后将各发酵液体按质量配比计以固氮菌芽孢杆菌解磷细菌解钾细菌光合细菌酵母菌假单胞菌=1. 0 2. 0 1. 0 2· 0 0. 5 1. 0 0. 5 1. 0 0. 5 1. 0 1. (Γ2. 0 0. 5^2. 0的比例混合，经浓缩后，按质量配比计以米糠麸皮=1 1的混合物为载体，吸附混合并浓缩后的发酵液，制备成高浓缩的功能性复合菌剂。所述功能性复合菌剂中各种菌的活菌量分别为固氮菌为2(Γ30亿/g，芽孢杆菌为2(Γ30亿/g，解磷细菌1(Γ15亿/g，解磷细菌1(Γ15亿/g，光合细菌1(Γ15亿/g，酵母菌 20^30亿/g，假单胞菌1(Γ15亿/g。本发明制造的高效活性生物有机肥无异味、对病原菌杀灭彻底、富含优质有机质和高效活性土壤有益微生物，可有效避免片面施用化肥对农业生产所带来的危害如土壤板结、供肥力降低、作物减产、品质下降和污染环境，而且克服了新鲜畜禽粪便直接使用出现的烧根、倒秧现象，是发展生态农业和绿色食品的首选肥料。本发明制造的高效活性生物有机肥具有如下功效
1、培肥和活化土壤本发明制造的高效活性生物有机肥可直接增加土壤有机质和氮、 磷、钾等养分。大量有益微生物，能分解土壤中各种动、植物残体及矿物质，形成土壤腐殖质，改善土壤结构和理化性状。这些有益微生物还能溶解土壤中被固化的营养成分，将植物不能利用的养分转化为有效养分，供作物吸收利用，解磷、释钾、固氮，提高肥料转化率和利用率，达到化肥减量增效目的。2、促进生长，增产增收有益微生物在土中快速繁殖会产生多种对作物有益的代谢产物，如生长素、赤霉素、吲哚乙酸及多种维生素，从而刺激或调控作物生长，使作物更健壮，达到增产增收目的。3、抑制病害，增强抗性有益菌在植物根系周围形成优势菌群和释放抗生素类等物质，抑制或杀灭土壤中病原微生物。4、提高品质，改善口感可有效降低农产品硝酸盐含量，增加还原糖和维生素C 的含量。5、降低污染，保护环境可有效缓解因长期大量施用化肥、农药而带来的土壤污染。本发明制造的高效活性生物有机肥具有降解和转化土壤中有毒物质的能力，提高土壤修复能力。
具体实施例方式下面结合具体实施例进一步阐明本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例
1、制备高浓缩有机物料腐熟菌剂
(1)将乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌和放线菌分别进行如下操作用5mL无菌生理盐水洗涤保菌斜面，至无菌三角瓶中摇勻即成菌悬液200mL ；按10%体积将斜面培养物接种到种子瓶，细菌在37°C，180rpm培养12h ；霉菌在28°C，220rpm培养48h ；将 5%的种子液接种到发酵瓶中扩大培养48h得到发酵液。分别将各菌株的发酵液与灭菌麸皮按1 :1的比例混合发酵24 72h后晾干，制成固体菌剂；
(2)将步骤(1)制备的固体菌剂以质量比计按乳酸菌醋酸菌芽孢杆菌酵母菌光合细菌放线菌=1. 5 0. 7 1. 5 1. 5 0. 7 1. 5的比例混合均勻，制成高浓缩有机物料腐熟菌剂。制备出的高浓缩有机物料腐熟菌剂各种菌的活菌量分别约为乳酸菌约为28亿/ g，醋酸菌约约为20亿/g，芽孢杆菌约为28亿/g，酵母菌约为28亿/g，光合细菌约为10亿 /g，放线菌约为10亿/g。2、制备高浓缩功能性复合菌剂
(1)将固氮菌、芽孢杆菌、解磷和解钾细菌、光合细菌、酵母菌和假单胞菌分别进行如下操作分别将各菌种接种于含有营养物质的斜面进行活化后，用无菌生理盐水洗涤斜面，按 1/3斜面接种至含200mL培养基的三角瓶，细菌在37°C，ISOrpm培养12h得到一级种子液； 真菌在28°C，220rpm培养48h得到一级种子液；将10 %的种子液进一步接种到种子罐扩大培养，细菌用时8 IOh或真菌用时2(T24h，得到二级种子液；再按5%接种到发酵罐培养基中进行发酵，发酵罐投料体积为罐容积的1/2，搅拌速度15CT200转/分钟，细菌温度为 37°C，真菌温度为28°C，通气量1:0. 3 1:0. 5，罐压0. 2 0. 3Mpa ；
(2)发酵结束后将各发酵液体按质量配比计以固氮菌芽孢杆菌解磷细菌解钾细菌光合细菌酵母菌假单胞菌=1. 5 1. 5 0. 7 0. 7 0. 7 1. 5 1. 3的比例混合，经浓缩后，按质量配比计以米糠麸皮=1 1的混合物为载体，吸附混合并浓缩后的发酵液，制备成高浓缩的功能性复合菌剂。制备出的高浓缩功能性复合菌剂各种菌的活菌量分别约为固氮菌约为25亿/g， 芽孢杆菌约为25亿/g，解磷细菌约为13亿/g，解磷细菌约为13亿/g，光合细菌约为13亿 /g，酵母菌约为25亿/g，假单胞菌约为13亿/g。、本发明生物有机肥的制备
(1)将畜禽粪便、秸秆、泥炭分别进行脱水、干燥、粉碎处理，然后按重量比4:1. 5 :1. 5 混合均勻，得混合物I ；
(2)按重量配比计，将混合物I与步骤1所制高浓缩有机物料腐熟菌剂以75001. 5的比例进行混合，再加入适量水至物料含水量2(Γ35%，混合均勻后在常温下发酵7-10天，期间每天进行广2搅拌，得到发酵腐熟后的物料II ；
(3)按重量配比计，将发酵腐熟后的物料II与步骤2所制的高浓缩功能性复合菌剂按 7500 1. 5的比例进行混合，经造粒和低温干燥处理，得到高效活性的生物有机肥。本产品的主要技术指标
权利要求
1.一种利用畜禽粪便制造的生物有机肥，其特征在于该生物有机肥由以下制备方法制得(1)将畜禽粪便、秸秆、泥炭分别进行脱水、干燥、粉碎处理，然后按重量比3飞:Γ2 广2混合均勻，得混合物I ；(2)按重量配比计，将混合物I与高浓缩有机物料腐熟菌剂以500(Γ10000:Γ2的比例进行混合，再加入适量水至物料含水量2(Γ35%，混合均勻后在常温下发酵7-10天，期间每天进行广2搅拌，得到发酵腐熟后的物料II ；(3)按重量配比计，将发酵腐熟后的物料II与另外单独经发酵生产的功能性复合菌剂按500(Γ10000 :Γ2的比例进行混合，经造粒和低温干燥处理，得到高效活性的生物有机肥。
2.如权利要求1所述的利用畜禽粪便制造的生物有机肥，其特征在于所述高浓缩有机物料腐熟菌剂含有乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌和放线菌；该高浓缩有机物料腐熟菌剂是按以下步骤制备的(1)将乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌和放线菌分别进行如下操作用 5mL无菌生理盐水洗涤保菌斜面，至无菌三角瓶中摇勻即成菌悬液200mL ；按10%体积将斜面培养物接种到种子瓶，细菌在37°C，180rpm培养12h ；霉菌在28°C，220rpm培养48h ；将 5%的种子液接种到发酵瓶中扩大培养48h得到发酵液；分别将各菌株的发酵液与灭菌麸皮按1 :1的比例混合发酵24 72h后晾干，制成固体菌剂；(2)将步骤(1)制备的固体菌剂以质量比计按乳酸菌醋酸菌芽孢杆菌酵母菌光合细菌放线菌=1. 0 2. 0 0. 5 0. 8 1. 0 2. 0 1. 0 2. 0 0. 5 0. 8 1. 0 2. 0的比例混合均勻， 制成高浓缩有机物料腐熟菌剂。
3.如权利要求1或2所述的利用畜禽粪便制造的生物有机肥，其特征在于所述高浓缩有机物料腐熟菌剂中各种菌的活菌量分别为乳酸菌为25 30亿/g，醋酸菌为15 25亿/ g，芽孢杆菌25 30亿/g，酵母菌25 30亿/g，光合细菌5 15亿/g，放线菌5 15亿/g。
4.如权利要求1所述的利用畜禽粪便制造的生物有机肥，其特征在于所述功能性复合菌剂含有固氮菌、芽孢杆菌、解磷和解钾细菌、光合细菌、酵母菌和假单胞菌；该功能性复合菌剂是按以下方法制备的(1)将固氮菌、芽孢杆菌、解磷和解钾细菌、光合细菌、酵母菌和假单胞菌分别进行如下操作分别将各菌种接种于含有营养物质的斜面进行活化后，用无菌生理盐水洗涤斜面，按 1/3斜面接种至含200mL培养基的三角瓶，细菌在37°C，ISOrpm培养12h得到一级种子液； 真菌在28°C，220rpm培养48h得到一级种子液；将10 %的种子液进一步接种到种子罐扩大培养，细菌用时8 IOh或真菌用时2(T24h，得到二级种子液；再按5%接种到发酵罐培养基中进行发酵，发酵罐投料体积为罐容积的1/2，搅拌速度15CT200转/分钟，细菌温度为 37°C，真菌温度为28°C，通气量1:0. 3 1:0. 5，罐压0. 2 0. 3Mpa ；(2)发酵结束后将各发酵液体按质量配比计以固氮菌芽孢杆菌解磷细菌解钾细菌光合细菌酵母菌假单胞菌=1. 0 2. 0 1. 0 2· 0 0. 5 1. 0 0. 5 1. 0 0. 5 1. 0 1. (Γ2. 0 0. 5^2. 0的比例混合，经浓缩后，按质量配比计以米糠麸皮=1 1的混合物为载体，吸附混合并浓缩后的发酵液，制备成高浓缩的功能性复合菌剂。
5.如权利要求1或4所述的利用畜禽粪便制造的生物有机肥，其特征在于所述功能性复合菌剂中各种菌的活菌量分别为固氮菌为2(Γ30亿/g，芽孢杆菌为2(Γ30亿/g，解磷细菌1(Γ15亿/g，解磷细菌1(Γ15亿/g，光合细菌1(Γ15亿/g，酵母菌2(Γ30亿/g，假单胞菌10 15亿/g。
全文摘要
一种利用畜禽粪便制造高效活性生物有机肥及其制备方法。首先对畜禽粪便、秸秆、泥炭进行预处理，再将畜禽粪便、秸秆粉和泥炭按重量比3~51~21~2的比例混合，再按上述组分总量高浓缩有机物料腐熟菌剂=5000~100001~2的重量比加入复合腐熟菌剂，混匀后进行堆肥发酵7-10天，期间需要每天对物料进行1~2次搅拌。发酵腐熟后的物料与另经单独发酵生产的功能性复合菌剂按5000~100001~2的重量比进行混合，经造粒和低温干燥处理，得到高效活性的生物有机肥。本发明工艺相对简单、容易操作、产品成本低、节约能源、变废为宝，有利于促进良性生态循环和保护环境，产品质量好，显著提高农产品产量和品质。
文档编号C05F17/00GK102219570SQ20111011843
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者王平章, 王有奎 申请人:成都市泰兴生态农业有限公司