专利名称：一种微生物复混肥料制造方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及微生物肥料制备，具体是一种微生物复混肥料制造方法及其装置。
背景技术：
近年来，由于化学肥料、农药的不合理施用，耗费了大量不可再生的资源，而且破坏了土壤结构，污染了环境，降低了农产品品质，影响了人类的健康生存。而微生物肥料作为化学肥料、有机肥料外的又一农业生产重要肥源，有以下优点I)能提供作物营养，可将无机元素转化为有益植物生长的有机化合物，提高空气中氮素或土壤中养分资源的利用效率，降低了生产成本；2)减低氮素脱氧和氧化过程，降低硝酸盐含 量，从而改善作物品质、提高作物产量；3)能改善土壤氧化还原条件，分解消除土壤中的污染物，在一定程度上改善土壤的理化性，起到土壤修复的作用，减少环境污染。因此，从绿色农业、生态农业的发展趋势看，不污染环境的无公害微生物肥料必将会在未来农业生产中发挥重要作用。国际上已有多个国家生产、应用微生物肥料，中国也有300多家企业进行微生物肥料生产，年均产量约数十万吨，其应用的面积已超过167万平方千米。我国现有微生物肥料大多以有机质为基础，配以菌剂和无机肥，混合而成。一种好的微生物肥料在有效活菌数、含水量、PH值、吸附剂颗粒细度、有机质含量、杂菌率以及有效保存期等方面都有严格的要求，其中，含有的有益微生物的数量和生命活动旺盛程度是微生物肥料质量的关键，也是影响其应用效果的关键因素。中国政府对微生物肥料的研发、产品质量、推广应用非常重视，实行生产许可制度并由农业部审核并发放。随着微生物肥料的发展，少数地方出现了无生产许可证、生产工艺落后、用未通过鉴定的菌种进行生产、有效菌含量低、杂菌超标等现象，还有些厂家在微生物肥料中加入不适量的化肥或其它添加剂，使肥料中化肥的氮、磷、钾含量过高导致有效菌死亡，而失去微生物肥料的作用。
发明内容
本发明的目的在于针对微生物肥料生产中存在的工艺落后、产品有效菌含量低、杂菌超标等不足，提供一种微生物复混肥料制造方法及其装置。本发明提供的微生物复混肥料制造方法，具体步骤如下I)培养原始菌种得到复合菌剂，将复合菌剂、营养成分、菌种载体按1:5:100的比例混匀，加水制成料浆；2)按微生物复混肥料配方比例混合其余原料，造粒，烘干冷却后分级，获得复混颗粒肥料；3)将步骤I)制得的料浆喷洒在步骤2)所述的复混颗粒肥料中进行接种，低温烘干、冷却、计量包装，得到微生物复混肥料。其中，步骤I)所述培养原始菌种得到复合菌剂，包括如下步骤a制备细菌混合孢子粉将各原始细菌菌种在无菌条件下分别依次进行斜面培养、摇床培养、发酵罐培养后，将得到的发酵液按配方比例混匀，经过浓缩干燥制备成细菌混合孢子粉；b制备真菌孢子粉将原始真菌菌种在无菌条件下依次进行斜面培养、摇床培养、发酵罐培养、固体发酵产孢后，得到完全产孢的培养基，浸在清水中制成真菌孢子悬浮液，浓缩干燥制备成真菌孢子粉；c将步骤a、b制得的细菌混合孢子粉和真菌孢子粉按配方比例混匀得到复合菌剂。其中，步骤I)所述的营养成分按以下方法制备将白砂糖、红糖、淀粉、蛋白粉、用氨基酸和/或腐植酸螯合的矿质元素按1:2. 8:5:1:0. 2的比例混匀，制得营养成分；所述矿质元素为铁、硼、锌、铜、锰和钥。其中，步骤I)所述菌种载体为膨润土、海泡石和腐植酸，分别粉碎、过200目筛，按1:1:2的比例混匀制得。 对于不同的微生物复混肥料产品，制备料浆时所用的复合菌剂的菌种种类、数量，以及菌种载体和营养成分等原料可按其配方作相应的调整。其中，步骤I)所述料浆的温度控制在35_40°C，含水量控制在25-30%。其中，步骤2)所述造粒，要求制备出的颗粒均匀，相关技术指标符合国家标准或农业部行业标准。其中，步骤3)所述喷洒，控制其流量，以确保终产品微生物复混肥料中的有效活菌数、总养分及有机质含量等于或大于相关标准为准。其中，步骤3)所述低温烘干，温度为55_60°C，风力为8. 0-10. 7m/s。本发明还提供应用上述微生物复混肥料制造方法的微生物复混肥料制造装置，由复混造粒装置和制浆接种装置构成，两者以输送带连接。复混造粒装置主要由搅拌机、造粒机、烘干机和冷却机构成，依次以输送带相连接。其中，搅拌机之前还可设粉碎机和过筛机，冷却机后还可设分级筛，以输送带相连接。制浆接种装置主要由制浆罐、储浆罐、喷浆泵、圆筒混匀器、低温烘干设备构成，料浆通过制浆罐底部的排放阀放至储浆罐，储浆罐底部连接喷浆泵，喷浆泵的喷口悬在圆筒混匀器内的上部，圆筒混匀器上游通过输送带与复混造粒装置相连，下游通过输送带连接低温烘干设备。其中，低温烘干设备之后还可连接冷却机、包装机。其中，制浆罐、储浆罐的罐内分别设有搅拌器，外壁均设有夹套，外壁材料为耐腐蚀材料，优选搪瓷。其中，制浆罐底部排放阀初安装有滤网，以避免料浆中的结块进入储浆罐。其中，喷浆泵喷浆压力能自行调节，优选竖向装在圆筒混匀器顶部，其下方两则分别等距离开口若干个。上述装置的工作过程如下 将复合菌剂、营养成分、菌种载体按比例装入制浆罐，制浆罐外壁夹套内通入蒸汽进行加温，将制浆罐内温度控制在35-40° C，加水制成料浆；打开制浆罐底部的排放阀，将制好的料浆放至储浆罐，储浆罐外壁夹套内也通入蒸汽进行加温，将储浆罐内温度控制在35-40。 Co同时，按微生物复混肥料配方比例将其余原料装入粉碎机粉碎，粉碎后的原料经输送带依次运至搅拌机、造粒机、烘干机、冷却机和分级筛，先后进行混匀、造粒、烘干、冷却、分级，得到复混颗粒肥料，运送到圆筒混匀器内。连接在储浆罐底部的喷浆 泵将料浆喷洒到圆筒混匀器内的复混颗粒肥料上，进行混匀接种，再通过输送带依次送至低温烘干设备(温度55-60°C，风力8. 0-10. 7m/s)和冷却系统进行低温烘干和冷却，最后检测并计量包装，得到微生物复混肥料。本发明提供的微生物复混肥料制造方法的优点如下I、传统微生物复混肥料制造过程中，一般在菌种接种后进行造粒成型、烘干，造成了微生物菌种的活性降低甚至大量死亡，本发明将接种过程放在了造粒成型之后，很大程度上避免了微生物菌种活性的丧失。2、本发明严格控制料浆的温度为35_40°C，含水量为25_30%，适于微生物菌种生长繁殖，确保微生物活性。采用本发明生产的产品，总有效活菌数含量大，菌种活性高。3、本发明所述的菌种载体为膨润土、海泡石和腐植酸，能较好地络合铵离子、磷酸根离子和钾离子等，防止有效养分的淋溶流失，提高肥料利用率，延长肥效期。4、本发明将有益微生物菌种与菌种载体和营养成分制成料浆，喷洒在已造粒成型的复混颗粒肥料上进行接种，自然形成了肥料颗粒的包膜层，兼有缓(控)释肥的功能。5、传统微生物复混肥料制造过程中通常采用高温烘干，这会使微生物活性降低甚至死亡，本发明采用低温烘干的方式，温度应控制在55-60°C，风力控制在8. 0-10. 7m/s，能完成烘干过程，并避免了高温环境下的微生物失活与死亡。6、采用本发明可生产出各种类型、各种比例以及总有效菌数、总养分含量、有机质含量不同的微生物复混肥料，只要简单调整所用的复合菌剂的菌种种类、数量，以及菌种载体、营养成分和其它原料的比例即可。7、本发明工艺条件较平和，易于实施。
图I为本发明所述的微生物复混肥料制造装置的制浆接种装置结构示意图。其中，1 :计量器、2 :揽祥机、3 :斗提机、4 :制衆iip、5 :储衆iip、6 :嗔衆栗、7 :圆筒混勻器、8 :低温烘干设备、9 :冷却系统。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例I本发明所述微生物复混肥料制造装置应用于微生物复混肥料制造的装置由复混造粒装置和制浆接种装置(如图I所示)构成，两者以输送带连接。制浆原料以计量器I称取后在搅拌机2内搅拌均匀，用斗提机3将配料送入制浆接种装置的制浆罐4。制浆接种装置由制浆罐4、储浆罐5、喷浆泵6、圆筒混匀器7、低温烘干设备8和冷却系统9构成，料浆通过制浆罐4底部的排放阀放至储浆罐5，储浆罐5底部连接喷浆泵6，喷浆泵6的喷口在圆筒混匀器7内的上部，圆筒混匀器7上游通过输送带与复混造粒装置相连，下游通过输送带依次连接低温烘干设备8和冷却系统9。制浆罐4、储浆罐5的罐内分别设有搅拌器，外壁均设有夹套，可充入蒸汽，外壁材料为搪瓷。制浆罐4底部排放阀初安装有滤网，以避免料浆中的结块进入储浆罐。喷浆泵5喷浆压力能自行调节，竖向装在圆筒混匀器7内的上部，长I. 8米，其下方两则分别等距离开口 17个，口径3毫米。 复混造粒装置包括粉碎机、过筛机、搅拌机、造粒机、烘干机、冷却机和分级筛，依 次以输送带相连接，下游连接圆筒混匀器7。实施例2按照本发明的方法生产微生物复混肥料将地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌分别培养成孢子粉，按照比例混合孢子粉得到复合菌剂，将复合菌剂、营养成分、菌种载体按1: 5:100的比例装入制浆罐加水，使物料混合物含水量为25-30%，在制浆罐外壁夹套内通入蒸汽进行加温，将制浆罐内温度控制在35-40°C，用搅拌器搅匀物料制成料浆；打开制浆罐底部的排放阀，制好的料浆经过滤网放至储浆罐，储浆罐外壁夹套内也通入蒸汽进行加温，将储浆罐内温度控制在35-40°C，用搅拌器搅拌料浆。同时，称取硝酸铵8. 4kg、磷酸一铵7kg、磷酸二铵16. 5kg、硫酸钾10kg、硝酸钾11kg、氯化钾2kg、硼砂1kg、硫酸锌1kg、硫酸镁1kg。另加有机质含量65%以上的腐植酸10kg、海泡石32kg。控制其中的氮、磷、钾比例为8:11:11，总养分大于或等于30%。将上述原料装入搅拌机，加水(加水量控制为物料手捏成团，落地即散)混匀，依次通过传送带运到造粒机、烘干机和冷却机，先后进行造粒、烘干、冷却，得到复混颗粒肥料，运送到圆筒混匀器内。喷浆泵将料浆喷洒到圆筒混匀器内的复混颗粒肥料上，进行混匀接种，控制料浆流量，使产品中菌种活菌数分别达到如下技术指标地衣芽孢杆菌I亿cfu/g、侧孢芽孢杆菌O. 5亿cfu/g、短小芽孢杆菌O. 5亿cfu/g、巨大芽孢杆菌2亿cfu/g、硅酸盐细菌I亿cfu/g,总有效活菌数> 5亿cfu/g。将接种后复混颗粒肥料通过输送带依次送至低温烘干设备(温度55_60°C，风力8. 0-10. 7m/s)，冷却后检测并计量包装，得到微生物复混肥料。经检测，该微生物复混肥料的总有效活菌数含量> 5亿cfu/g，有机质> 5%，总养分 > 30%ο实施例3按照本发明的方法生产微生物复混肥料将地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌分别培养成孢子粉，按照比例混合孢子粉得到复合菌剂，将复合菌剂、营养成分、菌种载体按1:5:100的比例装入制浆罐加水，使物料混合物含水量为25-30%，在制浆罐外壁夹套内通入蒸汽进行加温，将制浆罐内温度控制在35-40°C，用搅拌器搅匀物料制成料浆；打开制浆罐底部的排放阀，制好的料浆经过滤网放至储浆罐，储浆罐外壁夹套内也通入蒸汽进行加温，将储浆罐内温度控制在35-40°C，用搅拌器搅拌料浆。同时，称取尿素12. 5kg、磷酸一铵11. 5kg、过磷酸钙O. 5kg、氯化铵20kg、氯化钾13. 5kg、硼砂O. 5kg、硫酸锌O. 5kg。另加入有机质含量65%以上的腐植酸20kg、有机质含量40%以上的腐熟的农作物秸杆21kg，其中的氮、磷、钾比例为12:5:8，总养分大于或等于25%，有机质大于或等于20%。将上述原料装入搅拌机，加水(加水量控制为物料手捏成团，落地即散)混匀，依次通过传送带运到造粒机、烘干机和冷却机，先后进行造粒、烘干、冷却，得到复混颗粒肥料，运送到圆筒混匀器内。喷浆泵将料浆喷洒到圆筒混匀器内的复混颗粒肥料上，进行混匀接种，控制料浆流量，使产品中菌种活菌数分别达到如下技术指标地衣芽孢杆菌I亿cfu/g、侧孢芽孢杆菌O. 5亿cfu/g、短小芽孢杆菌O. 5亿cfu/g、巨大芽孢杆菌2亿cfu/g、硅酸盐细菌I亿cfu/g,总有效活菌数> 5亿cfu/g将接种后复混颗粒肥料通过输送带依次送至低温烘干设备(温度55_60°C，风力8. 0-10. 7m/s)，冷却后检测并计量包装，得到微生物复混肥料。
经检测，该微生物复混肥料的总有效活菌数含量> 5亿cfu/g，有机质> 20%,总养分 > 25%。实施例4按照本发明的方法生产微生物复混肥料将地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌分别培养成孢子粉，按照比例混合孢子粉得到复合菌剂，将复合菌剂、营养成分、菌种载体按1:5:100的比例装入制浆罐加水，使物料混合物含水量为25-30%，在制浆罐外壁夹套内通入蒸汽进行加温，将制浆罐内温度控制在35-40°C用搅拌器搅匀物料制成料浆；打开制浆罐底部的排放阀，制好的料浆经过滤网放至储浆罐，储浆罐外壁夹套内也通入蒸汽进行加温，将储浆罐内温度控制在35-40°C，用搅拌器搅拌料浆。同时，称取磷酸一铵10kg、有机质含量65%以上的腐植酸50kg、有机质含量40%以上的腐熟的农作物秸杆15kg、海泡石10kg、膨润土 15kg，其中的氮、磷、钾总养分大于或等于8%，有机质大于或等于40%。将上述原料装入搅拌机，加水(加水量标准物料手捏成团，落地即散)混匀，依次通过传送带运到造粒机、烘干机和冷却机，先后进行造粒、烘干、冷却，得到复混颗粒肥料，运送到圆筒混匀器内。喷浆泵将料浆喷洒到圆筒混匀器内的复混颗粒肥料上，进行混匀接种，控制料浆流量，使产品中菌种活菌数分别达到如下技术指标地衣芽孢杆菌I亿cfu/g、侧孢芽孢杆菌O. 5亿cfu/g、短小芽孢杆菌O. 5亿cfu/g、巨大芽孢杆菌2亿cfu/g、硅酸盐细菌I亿cfu/g,总有效活菌数> 5亿cfu/g。将接种后复混颗粒肥料通过输送带依次送至低温烘干设备(温度55_60°C，风力8. 0-10. 7m/s)，冷却后检测并计量包装，得到微生物复混肥料。经检测，该微生物复混肥料的总有效活菌数含量> 5亿/克，有机质> 40%，总养分彡8%。实施例5按照本发明的方法生产的微生物复混肥料施用效果为验证本发明的方法生产的微生物复混肥料的效果，在监利县毛市镇毛家口村苏名望的责任田内种植油菜品种湘杂油188号(种子购自湖南亚华种业粮油种子公司)，进行以下处理试验区设置4个处理，3次重复，共12个小区，随机区组排列，小区为长方形，面积33.3m2。前作晚稻，油菜于2009年9月20日播种，10月22日单株移栽，2010年4月30日收获。株行距为50cmX25cm，试验地四周保护行I. 5cm宽。本发明的方法生产的微生物复混肥料配方和生产方法参见实施例4。处理I :土杂肥15000千克/公顷作基肥条施；处理2 :本发明的方法生产的微生物复混肥料1500千克/公顷作基肥条施；处理3 :灭活后的本发明的方法生产的微生物复混肥料1500千克/公顷作基肥条施；处理4 :用细沙土 15000千克/公顷作基肥条施。
各处理化肥施用水平均为N165千克/公顷、P20560千克/公顷、K2O 90千克/公顷、硼砂15千克/公顷，所用肥料为购自购自湖北省监利县农业局农资服务中心的46%洞庭牌尿素、60加拿大氯化钾、12%浏河牌过酸钙磷，其他管理与一般油菜大田生产一致。12月22日，随机抽取每个处理10株植株，测定最大叶的长和宽，施用本发明的方法生产的微生物复混肥料处理的油菜最大叶平均长度为34. 2cm，宽度为13. 5cm，分别比处理I、处理3、处理4的最大叶长度长2. 6cm、3. 3cm、4. 8cm,最大叶宽度长O. 4cm、0. 5cm、O. 8cm，且处理2的叶大色绿质厚，生长势强。收割前采样考种结果表明，施用本发明的方法生产的微生物复混肥料的油菜株高168cm，较其他处理的高9-20cm，单株一次有效分枝6. 9个，较其他处理多O. 4-1. I个，其单株角果数、角粒数等产量因子结构均优于其他处理(见表I)。表I不同基肥对油菜生物学性状的影响
~: ~~单株有效分单株角果数角粒数千粒重 __(cm) 枝(个)__(个)__(粒)__(g)
「 处理 I1485.815915.23.4
处理 21686.918415.83.4
处理 31596.517315.43.4
处理 4 I 154 I6.316915.63.4表2不同基肥对油菜产量的影响
_实际产量(千克/公顷)比处理4显著水平
处理 -1-H-1---1-
__I__Ii HI 平均增产％ 5% 1%
Γ 处理 I 1620.0 1740.0 1425.0 1594.5 10.4 be ABL0085」--------
处理 2 1890.0 1965.0 2070.0 1975.5 37.2 a A 处理 3 1725.0 1860.0 1785.0 1789.5 2λ j ab AB 处理 4__1440.0 1635.0 1245.0 1440.0__/__c B处理2的实际产量高于处理3，较处理I达到显著水平，较处理4达到极显著水平(见表2)。从成本效益比较(不考虑改良土壤效益)，油菜籽按市场收购均价4. 2元/公斤计，土杂肥100元/吨、本发明的方法生产的微生物复混肥料1000元/吨计，本试验中，施用本发明的方法生产的微生物复混肥料的油菜，实现了增产增收(见表3)。
表3不同基肥处理的油菜经济效益比较
权利要求
1.一种微生物复混肥料制造方法，具体步骤如下 1)培养原始菌种得到复合菌剂，将复合菌剂、营养成分、菌种载体按1:5:100的比例混匀，加水制成料浆； 2)按微生物复混肥料配方比例混合其余原料，造粒，烘干冷却后分级，获得复混颗粒肥料； 3)将步骤I)制得的料浆喷洒在步骤2)所述的复混颗粒肥料中进行接种，低温烘干、冷却、计量包装，得到微生物复混肥料。
2.根据权利要求I所述的微生物复混肥料制造方法，其特征在于，步骤I)所述培养原始菌种得到复合菌剂，包括如下步骤 a制备细菌混合孢子粉将各原始细菌菌种在无菌条件下分别依次进行斜面培养、摇床培养、发酵罐培养后，将得到的发酵液按配方比例混匀，经过浓缩干燥制备成细菌混合孢子粉； b制备真菌孢子粉将原始真菌菌种在无菌条件下依次进行斜面培养、摇床培养、发酵罐培养、固体发酵产孢后，得到完全产孢的培养基，浸在清水中制成真菌孢子悬浮液，浓缩干燥制备成真菌孢子粉； c将步骤a、b制得的细菌混合孢子粉和真菌孢子粉按配方比例混匀得到复合菌剂。
3.根据权利要求I所述的微生物复混肥料制造方法，其特征在于，步骤I)所述的营养成分按以下方法制备将白砂糖、红糖、淀粉、蛋白粉、用氨基酸和/或腐植酸螯合的矿质元素按1:2. 8:5:1:0. 2的比例混匀，制得营养成分；所述矿质元素为铁、硼、锌、铜、锰和钥。
4.根据权利要求I所述的微生物复混肥料制造方法，其特征在于，步骤I)所述菌种载体为膨润土、海泡石和腐植酸，分别粉碎、过200目筛，按1:1:2的比例混匀制得。
5.根据权利要求I所述的微生物复混肥料制造方法，其特征在于，步骤I)所述料浆的温度控制在35-40°C，含水量控制在25-30%。
6.根据权利要求I所述的微生物复混肥料制造方法，其特征在于，步骤3)所述低温烘干，温度为55-60°C，风力为8. 0-10. 7m/s0
7.应用权利要求I所述的微生物复混肥料制造方法的微生物复混肥料制造装置，由复混造粒装置和制浆接种装置构成，两者以输送带连接。
8.根据权利要求7所述的微生物复混肥料制造装置，其特征在于，复混造粒装置主要由搅拌机、造粒机、烘干机和冷却机构成，依次以输送带相连接。
9.根据权利要求7所述的微生物复混肥料制造装置，其特征在于，制浆接种装置主要由制浆罐、储浆罐、喷浆泵、圆筒混匀器、低温烘干设备构成，料浆通过制浆罐底部的排放阀放至储浆罐，储浆罐底部连接喷浆泵，喷浆泵的喷口悬在圆筒混匀器内的上部，圆筒混匀器上游通过输送带与复混造粒装置相连，下游通过输送带连接低温烘干设备。
10.根据权利要求9所述的微生物复混肥料制造装置，其特征在于，制浆罐、储浆罐的罐内分别设有搅拌器，外壁均设有夹套，外壁材料为耐腐蚀材料；制浆罐底部排放阀初安装有滤网；喷浆泵喷浆压力能自行调节，竖向装在圆筒混匀器顶部，其下方两则分别等距离开口若干个。
全文摘要
本发明提供一种微生物复混肥料制造方法，具体步骤如下1)培养原始菌种得到复合菌剂，将复合菌剂、营养成分、菌种载体按比例混匀制成料浆；2)按比例混合其余原料，造粒，烘干冷却后分级，获得复混颗粒肥料；3)将料浆喷洒在复混颗粒肥料中进行接种，低温烘干、冷却、计量包装，得到微生物复混肥料。本发明还提供实施所述微生物复混肥料制造方法的装置，由复混造粒装置和制浆接种装置构成，两者以输送带连接。本发明的优点在于，利用本发明方法生产的微生物复混肥料总有效活菌数含量大，菌种活性高，兼有缓释肥的功能，肥效期长，经济效益好，且能改良土壤，改善环境。
文档编号C05G3/00GK102795934SQ20121031313
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者唐八生, 曹典军, 彭群, 林炜, 郭帅, 蔡浩 申请人:湖南泰谷生物科技有限责任公司