专利名称：多效有机生物肥料生产方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种新型多效有机生物肥料的生产方法及设备。具体涉及该肥料的原料预处理的微生物混合培养物A，原料预处理发酵装置，及组成该新型多效有机生物肥料中的有益微生物混合培养物B。
有机生物肥能直接影响植物生理，促进作物健壮，提高抗病力，促进土壤微生物活动，活化土壤，抑制盐类肥料过浓对作物的损害和对环境的污染，全面提供作物生长所需的常规氮、磷、钾营养和必不可少的微量元素，从而达到长效高效。因此，近年来许多国家有机生物肥正在悄然兴起。国内目前已开发出以调节植物生理为主的微生物产品，如“9、20”、“5406”、“植宝素”、“增产菌”，以供给作物营养为主导的肥料、“纯有机肥”、“生物肥”、和以烘干鸡粪和无机氮、磷、钾组成的“有机复合肥”、“肥力高”、日本生产的“生物光”等。
国内禽畜粪处理加工成肥有三种途径一是热风直接干燥，将含水60-70%的禽畜粪直接用燃烧炉热风干燥，因鲜粪粘度大、烘干困难，热效率低，而且所排风恶臭、严重污染环境，二是远红外处理，将含水60%的鲜鸡粪处理加工成颗粒、因成本高，推广困难;三是槽式好氧发酵，利用光能和生物能、通过定期充氧、不断蒸发、发酵，通过40天的好氧发酵可以把含水量60%的鸡粪降到含水量20%左右，其处理费用高、时间长。
本发明的目的是提供一种利用微生物混合培养物和特制装置处理原料之一的禽畜粪，并利用细菌混合培养物生产多效有机生物肥料的方法，该生产方法不向环境排放恶臭气体，发酵设备占地少、应用方便，生产效率高，成本低。
本多效有机生物肥的生产方法是(1)将具有识别特征的微生物菌种菌株在中国典型培养物保藏中心1995年4月1日保藏的保藏号为CCTCC NO M95018，NO M95017 CCTCC NO AA93002和NO AA92017，经发酵培养，制成混合培养物A，并与禽畜粪、秸杆粉、草炭混合，在本发明提出的箱式固体发酵器中，常温(15-65℃)常压下自然发酵处理5-7天，脱臭、熟化，并与无机料氮磷钾肥料及微量元素锌、硼肥拌匀，经挤坯造粒、制成肥料半成品。
(2)将具有识别特征的多种微生物菌种菌株在中国典型培养物保藏中心1995年4月1日保藏的保藏号为CCTCC NO M95020，NO M95019，NO M95021，CCTCC NO AB95018和NO AB95001，培养发酵，将发酵的活菌混合制成混合培养物B菌肥半成品。
(3)将上述(1)、(2)两种半成品分开包装，(1)∶(2)按要求重量比，如1∶0.05-0.1合装于一个成品包装袋中，每包成品肥料含肥料半成品45-47.5公斤，菌肥半成品2.5-5.0公斤。
田间使用前，拆包后，将两种半成品混匀，即可作基肥或追肥。
混合培养物A涉及的菌种有(1)诺卡氏菌(Nocardia sp.)菌株，相应保藏号CCTCC NO M95018，在酵母膏一麦芽膏琼脂培养基上，形成基内菌丝体，日久断裂为杆状体，在琼脂平板上、菌落隆起、浅粉红色，不产生气生菌丝体，在果糖、葡萄糖上产酸，能利用七叶树素，还原硝酸盐，不凝固也不冻化牛奶，在28℃下培养生长良好。
(2)、解脂雅洛氏酵母(Yallowia llpolytica)菌株，相应保藏号CCTCC NO M95017，在葡萄糖-酵母膏-蛋白胨液体培养基中，25℃培养3天，细胞卵形到长形，产生菌，在麦芽汁琼脂斜面上培养，菌落乳白色，粘湿，无光泽，形成假菌丝，利用葡萄糖，不利用半乳糖、蔗糖、棉子糖，同化硫酸铵，不利用硝酸盐。
(3)、孔雀绿褐链霉菌(Streptomyces malachitofuscus)菌株，相应保藏号CCTCC NO AA93002，在高氏1号琼脂上，28℃培养，基内菌丝体橙色、气生菌丝体灰褐色，孢子丝螺旋形，孢子表面带刺，产生黑色素，利用葡萄糖多种碳源，不利用棉子糖。
(4)生黑链霉菌(Streptomyces nigrifacienf)菌株，相应保藏号CCTCC NO AA92017，在高氏1号琼脂培养基上，28℃培养，基内菌丝体浅橙色，气生菌丝体灰褐色，孢子丝波曲，孢子表面光滑，不产生黑色素，利用葡萄糖、果糖、木糖、棉子糖等多种碳源。
A菌群(3)、(4)菌株市场上已公开销售。
A菌群培养基(1)解脂雅洛氏酵母菌用斜面培养基，用马铃薯琼脂，按常规方法配制。
(2)解脂雅洛氏酵母菌用发酵培养基，麸皮35%，玉米粉10%，蔗糖3%，硫酸铵1.5%，碳酸钙0.5%，秸杆粉50%(重量)，用2%的石灰水调制成PH6-7。
(3)诺卡氏菌细菌培养基用B菌群的细菌培养基孔雀绿褐链霉菌，生黑链霉菌放线菌的培养周用B菌群的放线菌培养基。
混合培养物B涉及的菌种有多粘芽胞杆菌(Bacillus polymyxa)菌株，相应保藏号CCTCC NO M95020，在营养琼脂上菌苔薄，扩展生长，细胞杆状，大小为0.7-0.8×2-5μm，有周生鞭毛，形成芽孢，芽孢椭圆形，位于一端，孢囊明显膨大。主要阳性生理生化特征有接触酶;厌氧生长;VP试验;从葡萄糖、阿拉伯糖、木糖及甘露醇产酸产气，产生二羟丙酮;水解淀粉，水解酪素和明胶;硝酸盐还原成亚硝酸盐;在PH5.7生长;固定分子氮。主要的阴性生理生化特征有利用柠檬酸盐，分解酷氨酸，苯丙氨酸脱氨，产生卵磷脂酶，产生吲哚;7%NaCl生长等。
(2)蜡样牙孢杆菌(Bacillus cereus)菌株，相应保藏号CCTCC NO M95019，在营养琼脂上菌落近于圆形，菌苔呈蜡色，细胞杆状，大小为1.0-1.1×2.5-5.0μm，有周生鞭毛。形成芽孢，芽孢椭圆形，位于孢囊中央，孢囊不膨大。主要的阳性生理化特征有接触酶;厌氧生长;VP试验;从葡萄糖产酸;水解淀粉;水解酪素和明胶;分解酪氨酸;利用柠檬酸盐;硝酸盐还原成亚硝酸盐;产生卵磷脂酶;在PH5.7和7%NaCl生长。主要的阴性生理生化特征有从阿拉伯糖、木糖和甘露醇产酸;产生吲哚;苯丙氨酸脱氨和10%NaCl生长。
(3)芽孢杆菌(Baclllus sp.)菌株，相应保藏号CCTCC NO AB95018，在营养琼脂和无氮培养基上均能生长，菌落无色、细胞杆状0.8-0.9×2.5-4.5μm，形成芽孢，芽孢椭圆形，位于中央。厌氧不生长，接触酶阳性，水解淀粉和明胶，从葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和甘露醇不产酸。
(4)链霉菌(Streptomgces sp.)菌株，相应保藏号为CCTCC NO AA95001，在合成琼脂上，气生菌丝灰色，基丝褐微紫色，产生褐色水溶性色素。孢子丝螺旋形。
(5)假单脆菌(Pseudomonas sp.)菌株，相应保藏号为CCTCC NO M95021，在营养琼脂上菌落圆形，全绿，产荧光色素，细胞杆状，0.4×1.0-1.8μm，革兰氏染色阴性，有极生丛毛，严格好氧，在41℃和4℃不生长，接触酶，氧化酶和卵磷脂酶阳性。
B菌群的(3)和(4)已市上公开销售。
B菌群培养基1、菌种斜面培养基(1)多粘芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌细菌用牛肉膏-蛋白胨-酵母膏培养基，配料为蛋白胨1.0%，牛肉膏0.3%，酵母膏0.5%，琼脂1.5%，其余为水，PH7.2-7.1。
(2)链霉菌放线菌用高氏合成1号琼脂，配料为硝酸钾0.1%，磷酸氢二钾0.05%，硫酸镁0.05%，氯化钠0.05%，硫酸亚铁0.001%，可溶性淀粉2%，琼脂2%，其余为水，PH7.2-7.4。
2、固体种子扩大培养基重量配料麸皮30%，黄豆饼粉25%，玉米粉24%，蛋白胨0.1%，白糖0.4%，硫酸镁0.03%，磷酸二氢钾0.02%，碳酸钙0.45%，米糠20%，用2-3%石灰水拌匀，加水量约为干料的0.8-1.0倍，PH10左右。
3、发酵培养基重量配料，麸皮30%，黄豆饼粉25%，玉米粉24.5%，过磷酸钙0.5%，统糠20%，用2-3%石灰水拌匀，加水量为干料的0.8-1.0倍。
混合培养物A和混合培养物B涉及的各菌株，单独用相应培养基常规培养成菌种种子，常规扩大成为固体种子，固体发酵成含菌产物，然后将单独培养产物等量混合得微生物混合培养物A，混合培养物B。
混合培养物A与禽畜粪、秸杆粉、草炭拌匀物所用箱式多层(本设备例为六层)固体发酵设备结构如图
图1是箱式六层固体发酵器结构示2是箱式六层固体发酵器侧视3是箱式六层固体发酵器局部放大中所示箱式发酵器为金属结构有六层，由一个框架1，多个长条形翻板2，和翻板数相同的连杆3，六个连动杆4，和六个气动装置5组成。每层有多个并排的翻板2，每个翻板2通过其下部的搁架6及两端的轴7活动安装在框架1上，每个轴7的一头与连杆3一端垂直相固定，每一层所有的连杆3的另一端与同一个连动杆4用销轴8活动连接，每个连动杆4由一个气动装置5驱动着来回运动，从而带动连杆3摆动，和翻板2绕轴7转动，使翻板2放平或倾斜，倾斜时将翻板上的发酵物料9倒入下一层发酵床上。为使气流在发酵器内层间能顺利来回折流，相邻床层的翻板端头交错留开口。图中箭头表示气流走向。顶部备有活动盖板，雨雪天气和冬天气温低时加盖。
操作时将混合培养物A与禽畜粪、秸杆粉、草炭的混合物原料用机械或人工从上部加入该发酵器，在常压、床温15-65℃下自然发酵，大约每天每层翻板2倾翻一次，物料在发酵器中冬天一般发酵7天，夏天5天，春秋季节为6天左右，发酵好的物料从底部排出。然后与无机氮、磷、钾肥料和微量元素锌、硼肥拌合，经造粒机制成1-6mm的颗粒粉碎、过筛除粗糙，于80℃下烘干后冷却包装。冬天气温过低时从发酵器下部通入温热风，四季连续生产。
实施例1禽畜粪1000公斤，粉碎的秸杆粉150公斤，草炭150公斤，与用前述方法制得的混合微生物培养物A50公斤拌匀，用与本发明设计的箱式固体发酵器配备的传送带提升，并转入发酵器，在15-65℃下自然发酵处理7天，出料后，与尿素300公斤、普钙450公斤、氯化钾150公斤拌合、粉碎、过筛除粗渣，经造粒机挤胚造成1-6毫米颗粒，80℃烘干、冷却，生成有机脱臭熟化肥料成品，分装成每袋45公斤的肥料半成品。
链霉菌(放线菌类菌株)CCTCC NO AA95001，常规培养成菌种种子，常规扩大成为固体种子，固体发酵成含菌产物。
细菌类菌株多粘牙孢杆菌CCTCC NO M95020，蜡样芽孢杆菌CCTCC NO M95019，芽孢杆菌CCTCC NO AB95018，假单胞菌CCTCC NO M95021，常规培养成菌种种子，常规扩大成固体种子，固体发酵成含菌产物。
将上述放线菌类和细菌类发酵的含菌产物等量混合拌匀成混合菌、低温40℃干燥，生成菌肥半成品。将此菌肥半成品分成每袋2.5公斤包装，与上述45公斤肥料半成品合成产品包装，得多效有机生物肥产品。
实施例2禽畜粪1000公斤，粉碎的秸杆粉150公斤，草炭150公斤，与用前述方法制得的混合微生物培养物A50公斤拌匀，在前述发酵器中25-65℃下自然发酵处理5天，出料后与氯化铵550公斤，磷铵135公斤，硫酸钾180公斤，锌肥1.5公斤，硼肥1.5公斤，拌合、粉碎、挤胚造粒、80℃烘干、冷却、分装成每袋47.5公斤肥料半成品。
按实施例1制成菌肥半成品，每袋包装5公斤，与上述47.5公斤肥料半成品配合成产品包装，得多效有机生物肥产品。
实施例1、2生产的多效有机生物肥料，经技术检验部门检验，符合鄂Q/DLSH1-93标准。有益活菌总数≥2.0亿/克，耐热性菌≥180万个/克，有机物≥45%，腐植酸≥4%，全氮≥6.5%，全磷≥4.0%，全钾≥4.5%，游离水＜12.0%，1-6毫米颗粒＞90%，PH6.4。
改变禽畜粪和秸杆粉，草炭的比例，与无机肥料的比例，及菌肥比，可制得适合于不同作物生长使用的肥料。
按实例1、2方法制得大批量肥料，用于农作物试验，使用前，将肥料半成品与菌肥半成品充分拌匀。
在棉花作物上施用与其他肥料效果比较如下本多效有机生物肥 每亩施80公斤 平均亩产皮棉90公斤三元复混肥 25%的复混肥亩用50公斤 82.1公斤有机肥、棉子饼 每亩施80公斤 85.5公斤对照(习惯施肥) 亩用猪牛栏粪2500公斤 75.5公斤
权利要求
1.一种多效有机生物肥料生产方法，其特征是(1)将具有识别特征的多种微生物制成混合培养物A，并与禽畜粪、秸杆粉、草炭混合，在箱式固体发酵器内常温(15-65℃)常压下自然发酵处理5-7天，脱臭、熟化，并与无机料氮磷钾肥料及微量元素锌、硼肥拌匀，挤坯造粒、制成肥料半成品，(2)将具有识别特征的多种微生物菌株培养发酵、制成混合培养物B菌肥半成品，(3)将上述(1)、(2)两种半成品分开包装，(1)∶(2)按要求重量比装于一个成品包装袋中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所说的微生物混合培养物A是指由诺卡氏菌(Nocardia sp)菌株CCTCCNOM95018、解脂雅洛氏酵母(Yallowia lipolytica)菌株CCTCC NO SP M95017，生黑链霉菌(Streptomyces nigrifacienfs)菌株CCTCC NO AA92021，孔雀绿褐链霉菌(Streptomyces malachitofuscus)菌株CCTCC NO AA93002组成的混合菌群，上述菌株已于1995年4月1日前在武汉中国典型培养物保藏中心保藏。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所说的微生物混合培养物B是指由多粘牙孢杆菌(Bacillus polymyra)菌株CCTCC NO M95020，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cerens)菌株CCTCC NO M95019，芽孢杆菌(Bacillus SP.)菌株CCTCC NO AB95018，链霉菌(Sfreptomyces SP.)菌株CCTCC NO AA95001和假单胞菌(Pseadomanas SP.)菌株CCTCC NO M95021组成的混合菌群，上述菌株已于1995年4月1日前在武汉中国典型培养物保藏中心保藏。
4.用于权利要求1所述生产方法的箱式固体发酵器，其特征是由一个框架(1)，多个长条形翻板(2)，和翻板数相同的连杆(3)、连动杆(4)和气动装置(5)组成，每个翻板(2)通过其下部中间搁架(6)及搁架两端的轴(7)活动安装在框架(1)上构成多层发酵床，每层有多个并排的翻板(2)、每个轴(7)的一头与一个连杆(3)一端垂直固定，每层所有的连杆(3)的另一端与同一个连动杆(4)用销轴(8)活动连接，每个连动杆(4)由一个气动装置(5)驱动着来回运动，带着连杆(3)摆动，和翻板(2)绕轴(7)转动，使翻板(2)放平或者倾斜。
全文摘要
一种多效有机生物肥料生产方法及设备，利用微生物混合培养物和特制箱式多层固体发酵装置处理原料之一的禽畜粪，进行发酵、脱臭、熟化后，与无机氮、磷、钾肥料及微量元素锌、硼肥拌匀，经挤坯造粒制成肥料半成品，并利用多种微生物经发酵制成活菌混合培养物菌肥半成品，然后将两种半成品合装成成品。用该法和设备生产多效有机生物肥料不向环境排放恶臭气体，发酵设备占地少，操作方便、生产效率高，成本低。
文档编号C12P39/00GK1113223SQ9511486
公开日1995年12月13日 申请日期1995年4月14日 优先权日1995年4月14日
发明者徐少云, 邵南生, 卢振祖, 卫扬保, 陶天申, 杨天权, 连业光, 李光武, 彭珍荣 申请人:湖北德隆生化有限公司, 武汉大学生命科学学院