一种基于凹凸棒改性材料复合微生物有机肥的制备方法与流程

文档序号:14887965发布日期:2018-07-07 14:27阅读:375来源:国知局

本发明属于微生物有机肥技术领域,具体涉及一种基于凹凸棒改性材料复合微生物有机肥的制备方法。



背景技术:

微生物有机肥是以畜禽粪便、城市生活垃圾、农作物秸秆、农副产品和食品加工产生的有机废弃物为原料,配以多功能发酵菌种,使之快速除臭、腐熟、脱水,再添加功能性微生物,加工而成的含有一定量功能菌的有机肥料。

生物有机肥生产采用发酵工艺,包括:堆肥发酵法、好氧通气发酵法,堆肥发酵法能够生成大量可被植物吸收利用的有效态氮、磷、钾化合物,而且还能合成新的高分子有机物-腐殖质,如中国专利公布号cn10478143a公布了一种将酸解液加入腐熟有机肥中室温下自然堆肥3-5天,但堆肥方式对有机物分别缓慢,堆肥周期长,易产生恶臭,对环境造成二次污染,产品肥效低,,发酵过程易受天气影响,所含氮素会释放到大气中,照成浪费。好氧发酵过程中,溶解性有机物为微生物吸收利用,非溶解性的大分子物质由微生物所分泌的胞外酶分解为小分子溶解性物质,再由细胞吸收利用。微生物逐渐生长繁殖,产生更多的生物体和胞外酶,继续进行一系列的生化作用,如中国专利公布号cn103896646a公布了一种采用禽畜粪便、谷壳及锯末混合物先进行厌氧发酵再进行好氧发酵制备的微生物有机肥,但在发酵过程采用的菌种多事发酵菌种和功能菌种共同发酵,以提高品质,但功能菌是大都难以在60℃以上的高温环境下繁殖生长,而有机肥发酵过程中要通过产生60℃以上高温,将有害生物(如蛔虫卵、大肠杆菌、杂草种子)全部杀死,因此好氧发酵造成了功能菌的浪费,不仅不能达到预期效果,反而会增加生产成本,降低产品的肥效。生物有机肥的另一个存在的问题就是受天气和环境湿度的影响较为明显,利用率较低,保水、吸水性差。

凹凸棒石,俗称坡缕石,是一种具有土和石特性的非金属矿质资源。它是一种包含层、链结构的纤维状晶体,具有较大的比表面积,内含纳米通道,有较强的离子交换能力和良好的吸附性、缓释性、悬浮性。作为一种矿质粘土性物质,凹凸棒土具有良好的吸水和保水性,而且其在吸水干燥后不宜缩小,在盐水和高温环境下有较好的稳定。凹凸棒土还富含植物生长所需的微量元素,例如si、a1、mg、fe、k、ca和mn。凹凸棒石具有很多的优良特性,近几年广泛应用到环境保护、医药、农业、石油化工、日用化工等领域。



技术实现要素:

根据以上现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提出一种基于凹凸棒改性材料复合微生物有机肥的制备方法,为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

一种基于凹凸棒改性材料复合微生物有机肥的制备方法,具体步骤如下:

1)原料准备:将凹凸棒土先进行高温活化,中药渣、秸秆和禽畜粪便干燥至恒重,然后将干燥的中药渣、秸秆及禽畜粪便搅拌、粉碎,得混合粉末;

2)分段发酵:将混合粉末、发酵菌剂加入到发酵罐中,混合均匀后,进行好氧发酵2-3天,然后采用逐步降温法继续进行好氧发酵,当温度降至35-37℃后,加入功能菌剂,恒温恒湿下继续好氧发酵1-2天;

3)造粒:将发酵后的混合物加入活化凹凸棒土和cao,球磨混合均匀后进行挤出造粒,自然风干。

优选的,所述凹凸棒土的粒径为200-300目,所述混合粉末的粒径为100-150目。

优选的,所述高温活化的温度300-350℃,活化时间1.5-2.5h,提高吸水、固水能力。

优选的,所述球磨的转速为800-1000r/min,球磨时间为40-50min。

优选的,所述中药渣为板蓝根、连翘、金银花工艺生产后废弃,自然发酵10-20天后的固体残渣。

优选的,所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、纳豆菌或秸秆腐熟菌种中至少一种,所述功能菌剂为固氮菌、溶磷菌、光合细菌、地衣芽孢杆菌或侧孢芽孢杆菌中至少两种。

优选的,所述各物料的重量份为:活化凹凸棒土10-15份、中药渣25-35份、秸秆15-25份、禽畜粪便15-30份、cao3-8份、发酵菌剂1-3份及功能菌剂1-3份。

优选的,所述各物料的重量份为:活化凹凸棒土15份、中药渣30份、秸秆20份、禽畜粪便25份、cao5份、发酵菌剂2.5份及功能菌剂2份。

优选的,所述恒温恒湿的温度为28-37℃,相对湿度为50-60%,提升功能菌的活跃性。

优选的,所述逐步降温法采用5℃/min的降温幅度,每降温一次保温发酵2h,有利于发酵的进行。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

1.本发明采用高温活化预处理凹凸棒土,凹凸棒土在加热时能脱除晶体结构中不同状态水,内部结构变得疏松多孔,增加比表面积,提升后续肥料的吸水和固水能力,防止肥料的流失。

2.本发明采用温度分段和分批添加菌剂的发酵方式,具有生产时间短,环境污染小,功能菌不易失活,产品质量好,肥效高,能够更加有效促进农作物生长等优点,有效解决了传统生产工艺的缺陷。

3.本发明操作简单,采用的中药渣含有大量的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、维生素、铁、锰、锌、钙、镁微量元素以及生物活性物质,生产的有机肥具有促进作物增产、提高作物品质、增强作物抗病性及抗逆性等优点。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述,作进一步详细的说明,以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

一种基于凹凸棒改性材料复合微生物有机肥的制备方法,具体步骤如下:

1)原料准备:将200目凹凸棒土在300℃先进行高温活化2h,然后将由质量比为1:1:1的板蓝根、连翘和金银花混合的中药渣、秸秆和禽畜粪便在120℃进行干燥,每间隔10min进行水分含量测试,至水分含量不变为止,然后将干燥的中药渣、秸秆及禽畜粪便搅拌混合、粉碎成粒径150目的粉末,得混合粉末,其中,板蓝根、连翘、金银花为工艺生产后废弃的并在自然状态下发酵15天后的固体残渣;

2)分段发酵:将混合粉末、由质量比1.5:0.5:1的枯草芽孢杆菌、纳豆菌和秸秆腐熟菌种混合的发酵菌剂加入到发酵罐中,混合均匀后,升温至55℃后,保温进行好氧发酵3天,期间每间隔8小时进行彻底翻动,保证氧气的充足和原料的充分发酵,然后采用5℃/min的降温幅度逐步降温法,每次降温后保温2h继续进行好氧发酵,当温度降至37℃后,加入由质量比为1:0.5:1:0.8:1.5的固氮菌、溶磷菌、光合细菌、地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌混合的功能菌剂,在温度35℃,相对湿度60%下继续好氧发酵2天,期间每间隔8小时进行彻底翻动,保证氧气的充足和原料的充分发酵;

3)造粒:将发酵后的混合物加入活化凹凸棒土和cao,在转速为1000r/min,球磨45min球磨混合均匀后进行挤出造粒,粒径为0.3cm的圆形颗粒,然后在自然状态下风干。

其中,各物料的重量份为:活化凹凸棒土15份、中药渣30份、秸秆20份、禽畜粪便25份、cao5份、发酵菌剂2.5份及功能菌剂2份。

实施例2

本实施例同实施例1,不同的是本实施例中各物料的重量份为:活化凹凸棒土10份、中药渣25份、秸秆15份、禽畜粪便30份、cao8份、发酵菌剂1份及功能菌剂3份。

实施例3

本实施例同实施例1,不同的是本实施例中步骤(2)中发酵菌剂和功能菌剂同时在55℃加入,保温进行好氧发酵3天,期间每间隔8小时进行彻底翻动,保证氧气的充足和原料的充分发酵,然后采用5℃/min的降温幅度逐步降温法,每次降温后保温2h继续进行好氧发酵,在温度35℃,相对湿度60%下继续好氧发酵2天,期间每间隔8小时进行彻底翻动,保证氧气的充足和原料的充分发酵。

实施例4

本实施例同实施例1,不同的是本实施例中发酵菌剂是秸秆腐熟菌种,功能菌剂是由质量比为1:0.8:1的固氮菌、溶磷菌及光合细菌混合菌种。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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