一种水溶肥的制备方法与流程

文档序号:29255810发布日期:2022-03-16 11:07阅读:522来源:国知局
一种水溶肥的制备方法与流程

1.本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种水溶肥的制备方法。


背景技术:

2.肉类加工企业废弃品是指在屠宰加工企业在生产过程中产生的不符合兽医卫生要求的下角原料,主要包括各种有病变组织、器官、腺体、碎肉和因病死亡的动物尸体。同时还包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、肠胃中洗出来的饲料、粪便等,这些物质含有大量的病原体,污染物一般随污水流动,流入地下、河流中,污染环境。目前这类物质一般采用两种方式进行处理,一是通过高温消毒杀菌后,作为肥料或炼制生物油进行二次利用。二是焚烧或掩埋。炼制生物油方法复杂,设备昂贵,成本高,因此推广利用较低。而将肉类加工厂的废弃物作为肥料使用,适合目前我国农业大国的国情。
3.将肉类加工厂的废弃物加工成肥料一般采用发酵的方式,在发酵的过程中,固体物质腐烂形成堆肥,能够有效利用废弃物,如公开号cn109400422a公开的一种以屠宰场废弃物为主料的生物有机肥及其制备方法,将屠宰场废弃物与木屑、草炭、腐植酸、微生物菌种混合,控制含水量为50~60%,堆置发酵,干燥。也有将肉类加工厂的废弃物加工成水溶肥,即加入水发酵后,过滤,得到水溶液,如公开号cn104725156a公开的一种废弃物利用的百香果有机肥料及其制备方法,将畜禽粪便晒干后与干沼渣、腰果壳粉、秸秆纤维、动物碎骨粉混合并中火烧煮,鸡肉屠宰场废弃物加少量水发酵得发酵液,再混合得到。但由于蛋白质的物理性能,溶解度较小,且有的蛋白质无法溶解在水中,因此该水溶液中营养物质较少,废弃物在生产水溶肥方面未达到充分的利用。


技术实现要素:

4.为了解决上述问题,本发明提出一种水溶肥的制备方法,将肉类加工厂的废弃物
5.为了实现上述目的,本发明是通过以下技术方案来实现的:
6.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤:
7.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用;
8.(2)将废弃物加入至40-70℃的水中,并加入蛋白酶混合浸泡6-8h,浸泡后进行湿法研磨,过滤得到滤液和滤渣,滤液为第一蛋白液,备用;
9.(3)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,发酵完成后过滤得到滤液和滤渣,所述滤液为第二蛋白液,备用;
10.(4)将第一蛋白液和第二蛋白液混合,再加入可溶性添加剂,得到水溶肥。
11.进一步的,步骤(2)中进行湿法研磨,研磨时间为10-30min。
12.进一步的,步骤(2)所述蛋白酶为动物蛋白水解酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。所述动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶的混合物。
13.进一步的,所述内切酶与所述外切酶之间的重量比为(2-3):1。
14.进一步的,步骤(3)中所述发酵温度为50-60℃,发酵时间为7-10天。
15.进一步的,步骤(3)中的微生物菌液包括嗜热细菌、放线菌和中高温活性酶的混合物。
16.优选的,步骤(3)中微生物的添加量为滤渣质量的0.1-2%。
17.进一步的,所述嗜热细菌包括地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌。优选的,地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌按照1:1:2的比例混合。
18.本发明中,向步骤(4)中的水溶肥中再加入可溶性添加剂,得到功能性水溶肥。
19.进一步的,所述可溶性添加剂至少包括可溶性氮磷钾。
20.进一步的,所述可溶性添加剂还包括可溶性微量元素、氨基酸、腐殖酸、抑制剂中的任意一种或几种。
21.本发明水溶肥的制备方法,其有益效果在于:
22.(1)本发明合理利用肉类加工厂的废弃物作为原料进行生产,废物利用,并通过制备方法将废弃物原料中的蛋白质和脂肪分解成小分子多肽、氨基酸、有机酸和胺(氨)和脂肪酸,这些物质在溶液中形成水溶肥,利于植物对营养成分的吸收,促进作物生长。
23.(2)本发明的制备方法中,将废弃物粉碎后在热水中加入动物蛋白水解酶进行酶解,能够将大部分的蛋白质水解成小分子多肽和氨基酸,溶解在水中。溶解后再通过湿法研磨,在研磨的过程中能够改变蛋白质的聚集方式,使蛋白质增溶。研磨和蛋白水解酶共同作用,可使增大蛋白质的溶解,提高水溶肥的生物活性,从而促进植物对水溶肥中无机养分的吸收。
24.(3)本发明在制备方法中,蛋白质水解后,将滤渣再利用微生物进行发酵,不溶性蛋白、不易分解的蛋白质和动物纤维能够通过微生物进行转化,形成可溶性有机物,如腐殖酸,将第一蛋白液和第二蛋白液充分混合,进一步增大水溶肥中的多肽、氨基酸、有机酸、脂肪酸的含量。
25.(4)本发明中,将含有有机质的蛋白液与添加剂混合,添加剂中至少包括了可溶性氮磷钾,通过对不同作物添加不同比例的氮磷钾,或其他微量元素、腐殖酸、抑制剂等,能够适应多种作物,水溶肥适用范围更广。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,现对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤:
29.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
30.(2)将粉碎后的废弃物加入至40℃的水中,并加入蛋白酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。调整ph值为6.5-7.5,混合浸泡8h,在浸泡的过程中进行搅拌,便于动物组织中的蛋白质被水解。具体为:
31.分离:水解浸泡完成后,进行固液分离,得到滤液和滤渣。滤液中含有动物组织中可溶解的蛋白质、多肽、氨基酸、有机酸和脂肪酸等。而滤渣中含有的为部分难以溶解的有机物。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶的混合物,内切酶与外切酶之间的重量比为2:1。内切酶从核酸内部特定位点切断核酸,外切酶从核酸一端逐个水解掉核苷酸。内切酶和外切酶按照特定比例相互协同作用,能够将动物组织细胞内的核酸水解,细胞核内的蛋白质含量大,从而提高了溶液中多肽和氨基酸的含量。
32.研磨:将滤渣采用球磨机进行研磨,研磨的过程中,滤渣中的蛋白质、脂肪和纤维等进行改性,增大物资的比表面积,从而增大吸水率。同时,再研磨的过程中,能够使动物组织细胞壁破裂,细胞质内的物质溶解在水中,而细胞核也大量游离在溶液中。研磨后将滤液再次与研磨后滤渣混合,并在40℃的温度下搅拌反应30min,由于滤液中含有水解蛋白酶,作用于比表面积和吸水率均增大的物质,可进一步深入至组织结构中,作用于游离的细胞核,细胞核中的核酸物质被内切酶和外切酶的相互作用,促进蛋白质的分解,从而增大滤液中分解成多肽和氨基酸的含量。
33.混合:重复上述研磨步骤2-3次,最后得到的滤液和滤渣分离,滤液即为第一蛋白液,滤渣备用;
34.(3)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,微生物菌液为混合微生物与水的混合液,微生物为具有活性的固体性微生物,用量为滤渣重量的的2%。将微生物和滤渣加入至水中,配置成浓度为60%的混合液,调整混合液的ph值在6.5-7.5之间,温度设置在50℃,在该条件下有氧发酵7-10天,过纱布得到了第一次滤液和滤渣,该滤渣再用水搅拌溶解2次,过100目细纱,得到第二次滤液,第一次滤液和第二次滤液混合得到第二蛋白液,备用。
35.上述微生物为嗜热细菌、放线菌和中高温活性酶的混合物,有效活菌数大于100亿/克。
36.嗜热细菌主要为地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌。地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌按1:1:2的比例混合。嗜热细菌具有多个芽孢,附着性强,繁殖速度快,活力强,分解效率,能够快速分解动物组织,将不易分解的固体转化成可溶解或者满足水溶肥标准的悬浮粒。
37.中高温活性酶,该中高温活性酶为现有常规的高温的蛋白酶和中高温脂肪酶,酶的活性保障在50-100℃内均具有活性。活性酶能够催化微生物对营养物质的分解,提高分解速率。
38.(4)将步骤(2)的第一蛋白液和步骤(3)的第二蛋白液混合,再加入可溶性氮磷钾,得到水溶肥。
39.本实施例中,可溶性氮可为硝酸钠、硝酸钙、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸铵等可溶性氮肥。
40.可溶性磷肥主要为磷酸一铵、磷酸二铵等可溶性磷肥。
41.可溶性钾肥主要为硫酸钾、磷酸二氢钾,硝酸钾等可溶性氮肥。
42.本实施例肥料主要适用于稻谷、玉米、小麦等经济类粮食作物,氮磷钾的比例可根据具体作物的氮磷钾需肥特性进行配比。
43.实施例2
44.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤:
45.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
46.(2)将粉碎后的废弃物加入至70℃的水中,并加入蛋白酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。调整ph值为7.0-7.5,混合浸泡6h,在浸泡的过程中进行搅拌,便于动物组织中的蛋白质被水解。具体为:
47.分离:水解浸泡完成后,进行固液分离,得到滤液和滤渣。滤液中含有动物组织中可溶解的蛋白质、多肽、氨基酸、有机酸和脂肪酸等。而滤渣中含有的为部分难以溶解的有机物。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶的混合物,内切酶与外切酶之间的重量比为2:1。内切酶从核酸内部特定位点切断核酸,外切酶从核酸一端逐个水解掉核苷酸。内切酶和外切酶按照特定比例相互协同作用,能够将动物组织细胞内的核酸水解,细胞核内的蛋白质含量大,从而提高了溶液中多肽和氨基酸的含量。
48.研磨:将滤渣采用球磨机进行研磨,研磨的过程中,滤渣中的蛋白质、脂肪和纤维等进行改性,增大物资的比表面积,从而增大吸水率。同时,再研磨的过程中,能够使动物组织细胞壁破裂,细胞质内的物质溶解在水中,而细胞核也大量游离在溶液中。研磨后将滤液再次与研磨后滤渣混合,并在70℃的温度下搅拌反应30min,由于滤液中含有水解蛋白酶,作用于比表面积和吸水率均增大的物质,可进一步深入至组织结构中,作用于游离的细胞核,细胞核中的核酸物质被内切酶和外切酶的相互作用,促进蛋白质的分解,从而增大滤液中分解成多肽和氨基酸的含量。
49.混合:重复上述研磨步骤2-3次,最后得到的滤液和滤渣分离,滤液即为第一蛋白液,滤渣备用;
50.(3)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,微生物菌液为混合微生物与水的混合液,微生物为具有活性的固体性微生物,用量为滤渣重量的的1%。将微生物和滤渣加入至水中,配置成浓度为60%的混合液,调整混合液的ph值在6.5-7.5之间,温度设置在60℃,在该条件下有氧发酵7-10天,过纱布得到了第一次滤液和滤渣,该滤渣再用水搅拌溶解2次,过100目细纱,得到第二次滤液,第一次滤液和第二次滤液混合得到第二蛋白液,备用。
51.上述微生物为嗜热细菌、放线菌和中高温活性酶的混合物,有效活菌数大于100亿/克。
52.嗜热细菌主要为地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌。地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌按1:1:2的比例混合。嗜热细菌具有多个芽孢,附着性强,繁殖速度快,活力强,分解效率,能够快速分解动物组织,将不易分解的固体转化成可溶解或者满足水溶肥标准的悬浮粒。
53.中高温活性酶,该中高温活性酶为现有常规的高温的蛋白酶和中高温脂肪酶,酶的活性保障在50-100℃内均具有活性。活性酶能够催化微生物对营养物质的分解,提高分解速率。
54.(4)将步骤(2)的第一蛋白液和步骤(3)的第二蛋白液混合,再加入可溶性氮磷钾、微量元素得到微量元素水溶肥。
55.本实施例中,可溶性氮可为硝酸钠、硝酸钙、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸铵等可溶性氮肥。
56.可溶性磷肥主要为磷酸一铵、磷酸二铵等可溶性磷肥。
57.可溶性钾肥主要为硫酸钾、磷酸二氢钾,硝酸钾等可溶性氮肥。
58.本实施例中的微量元素包括可溶性的镁、锌、硒、钼、镍、稀土元素等。微量元素水溶肥主要适用于果蔬、花卉等高经济作物。
59.本发明中,氮磷钾的比例,根据具体作物的氮磷钾需肥特性进行配比。
60.实施例3
61.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤:
62.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
63.(2)将粉碎后的废弃物加入至60℃的水中,并加入蛋白酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。调整ph值为7.0-7.5,混合浸泡7h,在浸泡的过程中进行搅拌,便于动物组织中的蛋白质被水解。具体为:
64.分离:水解浸泡完成后,进行固液分离,得到滤液和滤渣。滤液中含有动物组织中可溶解的蛋白质、多肽、氨基酸、有机酸和脂肪酸等。而滤渣中含有的为部分难以溶解的有机物。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶的混合物,内切酶与外切酶之间的重量比为3:1。内切酶从核酸内部特定位点切断核酸,外切酶从核酸一端逐个水解掉核苷酸。内切酶和外切酶按照特定比例相互协同作用,能够将动物组织细胞内的核酸水解,细胞核内的蛋白质含量大,从而提高了溶液中多肽和氨基酸的含量。
65.研磨:将滤渣采用球磨机进行研磨,研磨的过程中,滤渣中的蛋白质、脂肪和纤维等进行改性,增大物资的比表面积,从而增大吸水率。同时,再研磨的过程中,能够使动物组织细胞壁破裂,细胞质内的物质溶解在水中,而细胞核也大量游离在溶液中。研磨后将滤液再次与研磨后滤渣混合,并在60℃的温度下搅拌反应30min,由于滤液中含有水解蛋白酶,作用于比表面积和吸水率均增大的物质,可进一步深入至组织结构中,作用于游离的细胞核,细胞核中的核酸物质被内切酶和外切酶的相互作用,促进蛋白质的分解,从而增大滤液中分解成多肽和氨基酸的含量。
66.混合:重复上述研磨步骤2-3次,最后得到的滤液和滤渣分离,滤液即为第一蛋白液,滤渣备用;
67.(3)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,微生物菌液为混合微生物与水的混合液,微生物为具有活性的固体性微生物,用量为滤渣重量的的0.5%。将微生物和滤渣加入至水中,配置成浓度为60%的混合液,调整混合液的ph值在7.0-7.5之间,温度设置在55℃,在该条件下有氧发酵7-10天,过纱布得到了第一次滤液和滤渣,该滤渣再用水搅拌溶解2次,过100目细纱,得到第二次滤液,第一次滤液和第二次滤液混合得到第二蛋白液,备用。
68.上述微生物为嗜热细菌、放线菌和中高温活性酶的混合物,有效活菌数大于100亿/克。
69.嗜热细菌主要为地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌。地衣芽孢杆
菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌按1:1:2的比例混合。嗜热细菌具有多个芽孢,附着性强,繁殖速度快,活力强,分解效率,能够快速分解动物组织,将不易分解的固体转化成可溶解或者满足水溶肥标准的悬浮粒。
70.中高温活性酶,该中高温活性酶为现有常规的高温的蛋白酶和中高温脂肪酶,酶的活性保障在50-100℃内均具有活性。活性酶能够催化微生物对营养物质的分解,提高分解速率。
71.(4)将步骤(2)的第一蛋白液和步骤(3)的第二蛋白液混合,再加入可溶性氮磷钾、腐殖酸钾得到有机水溶肥。
72.本实施例中,可溶性氮可为硝酸钠、硝酸钙、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸铵等可溶性氮肥。
73.可溶性磷肥主要为磷酸一铵、磷酸二铵等可溶性磷肥。
74.可溶性钾肥主要为硫酸钾、磷酸二氢钾,硝酸钾等可溶性氮肥。
75.本实施例中的腐殖酸钾是腐殖酸螯合钾。本发明腐殖酸主要为植物遗骸经过微生物的分解和转化得到的有机质,经过动物残骸发酵的水溶液腐殖酸含量较大,再补增腐殖酸钾,能够进一步增大腐殖酸含量,同时增加钾肥的利用率。大,有利于营养元素向作物传送,并能改良土壤结构,有利于农作物的生长。还可加入腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁,腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果。
76.本发明中,氮磷钾的比例,根据具体作物的氮磷钾需肥特性进行配比。
77.实施例4
78.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤:
79.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
80.(2)将粉碎后的废弃物加入至50℃的水中,并加入蛋白酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。调整ph值为7.0-7.5,混合浸泡7h,在浸泡的过程中进行搅拌,便于动物组织中的蛋白质被水解。具体为:
81.分离:水解浸泡完成后,进行固液分离,得到滤液和滤渣。滤液中含有动物组织中可溶解的蛋白质、多肽、氨基酸、有机酸和脂肪酸等。而滤渣中含有的为部分难以溶解的有机物。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶的混合物,内切酶与外切酶之间的重量比为2.5:1。内切酶从核酸内部特定位点切断核酸,外切酶从核酸一端逐个水解掉核苷酸。内切酶和外切酶按照特定比例相互协同作用,能够将动物组织细胞内的核酸水解,细胞核内的蛋白质含量大,从而提高了溶液中多肽和氨基酸的含量。
82.研磨:将滤渣采用球磨机进行研磨,研磨的过程中,滤渣中的蛋白质、脂肪和纤维等进行改性,增大物资的比表面积,从而增大吸水率。同时,再研磨的过程中,能够使动物组织细胞壁破裂,细胞质内的物质溶解在水中,而细胞核也大量游离在溶液中。研磨后将滤液再次与研磨后滤渣混合,并在50℃的温度下搅拌反应30min,由于滤液中含有水解蛋白酶,作用于比表面积和吸水率均增大的物质,可进一步深入至组织结构中,作用于游离的细胞核,细胞核中的核酸物质被内切酶和外切酶的相互作用,促进蛋白质的分解,从而增大滤液
中分解成多肽和氨基酸的含量。
83.混合:重复上述研磨步骤2-3次,最后得到的滤液和滤渣分离,滤液即为第一蛋白液,滤渣备用;
84.(3)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,微生物菌液为混合微生物与水的混合液,微生物为具有活性的固体性微生物,用量为滤渣重量的的0.1%。将微生物和滤渣加入至水中,配置成浓度为60%的混合液,调整混合液的ph值在7.0-7.5之间,温度设置在55℃,在该条件下有氧发酵7-10天,过纱布得到了第一次滤液和滤渣,该滤渣再用水搅拌溶解2次,过100目细纱,得到第二次滤液,第一次滤液和第二次滤液混合得到第二蛋白液,备用。
85.上述微生物为嗜热细菌、放线菌和中高温活性酶的混合物,有效活菌数大于100亿/克。
86.嗜热细菌主要为地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌。地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌按1:1:2的比例混合。嗜热细菌具有多个芽孢,附着性强,繁殖速度快,活力强,分解效率,能够快速分解动物组织,将不易分解的固体转化成可溶解或者满足水溶肥标准的悬浮粒。
87.中高温活性酶,该中高温活性酶为现有常规的高温的蛋白酶和中高温脂肪酶,酶的活性保障在50-100℃内均具有活性。活性酶能够催化微生物对营养物质的分解,提高分解速率。
88.(4)将步骤(2)的第一蛋白液和步骤(3)的第二蛋白液混合,再加入可溶性氮磷钾、抑制剂得到缓释类水溶肥。
89.本实施例中,可溶性氮可为硝酸钠、硝酸钙、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸铵等可溶性氮肥。
90.可溶性磷肥主要为磷酸一铵、磷酸二铵等可溶性磷肥。
91.可溶性钾肥主要为硫酸钾、磷酸二氢钾,硝酸钾等可溶性氮肥。
92.本实施例中的抑制剂包括脲酶抑制剂和硝化抑制剂。
93.硝化抑制剂是添加在铵态氮肥中,降低土壤压线算细菌的活性,抑制铵态氮向硝态氮的转发,减少肥料氮肥流失,提高肥料利用率。在添加硝化抑制剂会影响部分细菌的生物活性,使用前应与水溶肥分开,使用时混合充分再灌溉。
94.常规的硝化抑制剂包括2-氯-6-三氯甲基吡啶和3,4-二甲基吡唑磷酸盐。
95.含有抑制剂的肥料,主要作用于作物的根部,建议滴管使用,不建议叶面喷洒。
96.实施例5
97.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤:
98.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
99.(2)将粉碎后的废弃物加入至55℃的水中,并加入蛋白酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。调整ph值为7.0-7.5,混合浸泡8h,在浸泡的过程中进行搅拌,便于动物组织中的蛋白质被水解。具体为:
100.分离:水解浸泡完成后,进行固液分离,得到滤液和滤渣。滤液中含有动物组织中
可溶解的蛋白质、多肽、氨基酸、有机酸和脂肪酸等。而滤渣中含有的为部分难以溶解的有机物。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶的混合物,内切酶与外切酶之间的重量比为3:1。内切酶从核酸内部特定位点切断核酸,外切酶从核酸一端逐个水解掉核苷酸。内切酶和外切酶按照特定比例相互协同作用,能够将动物组织细胞内的核酸水解,细胞核内的蛋白质含量大,从而提高了溶液中多肽和氨基酸的含量。
101.研磨:将滤渣采用球磨机进行研磨,研磨的过程中,滤渣中的蛋白质、脂肪和纤维等进行改性,增大物资的比表面积,从而增大吸水率。同时,再研磨的过程中,能够使动物组织细胞壁破裂,细胞质内的物质溶解在水中,而细胞核也大量游离在溶液中。研磨后将滤液再次与研磨后滤渣混合,并在55℃的温度下搅拌反应30min,由于滤液中含有水解蛋白酶,作用于比表面积和吸水率均增大的物质,可进一步深入至组织结构中,作用于游离的细胞核,细胞核中的核酸物质被内切酶和外切酶的相互作用,促进蛋白质的分解,从而增大滤液中分解成多肽和氨基酸的含量。
102.混合:重复上述研磨步骤2-3次,最后得到的滤液和滤渣分离,滤液即为第一蛋白液,滤渣备用;
103.(3)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,微生物菌液为混合微生物与水的混合液,微生物为具有活性的固体性微生物,用量为滤渣重量的的1.5%。将微生物和滤渣加入至水中,配置成浓度为60%的混合液,调整混合液的ph值在7.0-7.5之间,温度设置在55℃,在该条件下有氧发酵7-10天,过纱布得到了第一次滤液和滤渣,该滤渣再用水搅拌溶解2次,过100目细纱,得到第二次滤液,第一次滤液和第二次滤液混合得到第二蛋白液,备用。
104.上述微生物为嗜热细菌、放线菌和中高温活性酶的混合物,有效活菌数大于100亿/克。
105.嗜热细菌主要为地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌。地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌按1:1:2的比例混合。嗜热细菌具有多个芽孢,附着性强,繁殖速度快,活力强,分解效率,能够快速分解动物组织,将不易分解的固体转化成可溶解或者满足水溶肥标准的悬浮粒。
106.中高温活性酶,该中高温活性酶为现有常规的高温的蛋白酶和中高温脂肪酶,酶的活性保障在50-100℃内均具有活性。活性酶能够催化微生物对营养物质的分解,提高分解速率。
107.(4)将步骤(2)的第一蛋白液和步骤(3)的第二蛋白液混合,再加入可溶性氮磷钾、微量元素、硝化抑制剂得到完全水溶肥。
108.本实施例中,可溶性氮可为硝酸钠、硝酸钙、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸铵等可溶性氮肥。
109.可溶性磷肥主要为磷酸一铵、磷酸二铵等可溶性磷肥。
110.可溶性钾肥主要为硫酸钾、磷酸二氢钾,硝酸钾等可溶性氮肥。
111.本实施例中的抑制剂包括脲酶抑制剂和硝化抑制剂。
112.硝化抑制剂是添加在铵态氮肥中,降低土壤压线算细菌的活性,抑制铵态氮向硝态氮的转发,减少肥料氮肥流失,提高肥料利用率。在添加硝化抑制剂会影响部分细菌的生物活性,使用前应与水溶肥分开,使用时混合充分再灌溉。
113.常规的硝化抑制剂包括2-氯-6-三氯甲基吡啶和3,4-二甲基吡唑磷酸盐。
114.本实施例中,微量元素包括可溶性的镁、锌、硒、钼、镍、稀土元素等。本发明经过动物残骸发酵的水溶液中腐殖酸含量较大,腐殖酸能够与金属离子进行结合,作为金属离子的载体,有利于营养元素向作物传送,并能改良土壤结构,有利于农作物的生长。其中腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果。
115.本发明中,氮磷钾的比例,根据具体作物的氮磷钾需肥特性进行配比。
116.实施例6
117.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤:
118.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
119.(2)将粉碎后的废弃物加入至55℃的水中,并加入蛋白酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。调整ph值为7.0-7.5,混合浸泡8h,在浸泡的过程中进行搅拌,便于动物组织中的蛋白质被水解。具体为:
120.分离:水解浸泡完成后,进行固液分离,得到滤液和滤渣。滤液中含有动物组织中可溶解的蛋白质、多肽、氨基酸、有机酸和脂肪酸等。而滤渣中含有的为部分难以溶解的有机物。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶的混合物,内切酶与外切酶之间的重量比为2:1。内切酶从核酸内部特定位点切断核酸,外切酶从核酸一端逐个水解掉核苷酸。内切酶和外切酶按照特定比例相互协同作用,能够将动物组织细胞内的核酸水解,细胞核内的蛋白质含量大,从而提高了溶液中多肽和氨基酸的含量。
121.研磨:将滤渣采用球磨机进行研磨,研磨的过程中,滤渣中的蛋白质、脂肪和纤维等进行改性,增大物资的比表面积,从而增大吸水率。同时,再研磨的过程中,能够使动物组织细胞壁破裂,细胞质内的物质溶解在水中,而细胞核也大量游离在溶液中。研磨后将滤液再次与研磨后滤渣混合,并在40℃的温度下搅拌反应30min,由于滤液中含有水解蛋白酶,作用于比表面积和吸水率均增大的物质,可进一步深入至组织结构中,作用于游离的细胞核,细胞核中的核酸物质被内切酶和外切酶的相互作用,促进蛋白质的分解,从而增大滤液中分解成多肽和氨基酸的含量。
122.混合:重复上述研磨步骤2-3次,最后得到的滤液和滤渣分离,滤液即为第一蛋白液,滤渣备用;
123.(3)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,微生物菌液为混合微生物与水的混合液,微生物为具有活性的固体性微生物,用量为滤渣重量的的2%。将微生物和滤渣加入至水中,配置成浓度为60%的混合液,调整混合液的ph值在7.0-7.5之间,温度设置在55℃,在该条件下有氧发酵7-10天,过纱布得到了第一次滤液和滤渣,该滤渣再用水搅拌溶解2次,过100目细纱,得到第二次滤液,第一次滤液和第二次滤液混合得到第二蛋白液,备用。
124.上述微生物为嗜热细菌、放线菌和中高温活性酶的混合物,有效活菌数大于100亿/克。
125.嗜热细菌主要为地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌。地衣芽孢杆菌、嗜热互营杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌按1:1:2的比例混合。嗜热细菌具有多个芽孢,附着
性强,繁殖速度快,活力强,分解效率,能够快速分解动物组织,将不易分解的固体转化成可溶解或者满足水溶肥标准的悬浮粒。
126.中高温活性酶,该中高温活性酶为现有常规的高温的蛋白酶和中高温脂肪酶,酶的活性保障在50-100℃内均具有活性。活性酶能够催化微生物对营养物质的分解,提高分解速率。
127.(4)将步骤(2)的第一蛋白液和步骤(3)的第二蛋白液混合,得到水溶肥。
128.对比例1
129.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤
130.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
131.(2)将粉碎后的废弃物加入至55℃的水中,并加入动物蛋白水解酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶按照重量比为2:1混合,调整ph值为7.0-7.5,混合浸泡8h,在浸泡的过程中进行搅拌,过滤得到滤液,即为水溶肥。
132.对比例2
133.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤
134.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
135.(2)将粉碎后的废弃物加入至55℃的水中,并加入动物蛋白水解酶,蛋白酶的用量与废弃物的用量比为20u蛋白酶/1g废弃物的比例添加。动物蛋白水解酶为内切酶和外切酶按照重量比为2:1混合,调整ph值为7.0-7.5,混合浸泡8h,在浸泡的过程中进行搅拌,过滤得到滤液。
136.研磨:将滤渣采用球磨机进行研磨;研磨后将滤液再次与研磨后滤渣混合,并在40℃的温度下搅拌反应30min;重复研磨步骤2-3次,最后得到的滤液即为水溶肥。
137.对比例3
138.一种水溶肥的制备方法,包括以下步骤
139.(1)将肉类加工厂的废弃物切碎备用,废弃物包括动物的蹄、角、毛、血液、碎肉、不需要的内脏等动物组织。具体的操作将蹄、角、不需要的内脏、碎肉等大块的组织结构利用粉碎机粉碎,而血液一般为把凝固或液体,可直接使用;
140.(2)将步骤(2)中的滤渣加入至微生物菌液中发酵,微生物菌液为混合微生物与水的混合液,微生物为具有活性的固体性微生物,用量为滤渣重量的的2%。将微生物和滤渣加入至水中,配置成浓度为60%的混合液,调整混合液的ph值在7.0-7.5之间,温度设置在55℃,在该条件下有氧发酵,发酵天数与实施例6相同,过纱布得到了第一次滤液和滤渣,该滤渣再用水搅拌溶解2次,过100目细纱,得到第二次滤液即为水溶肥。
141.蛋白质检测
142.检测实施例6、对比例1-3中蛋白质的含量,实施例6的为试验品,对比例1的水溶肥为对照样1,对比例2的水溶肥为对照样2,对比例3的水溶肥为对照样3。
143.测试方法:
144.分别取100ml试验品、对照样1、对照样2、对照样3,分别按照1:2的比例加入丙酮,蛋白质出现沉淀,再加入丙酮调整平衡,在全自动高速冷冻离心机中冷却离心过滤,滤液再进行2-3次沉淀离心,固体混合干燥,得到蛋白质。
145.将各组蛋白质分别溶于10ml裂解液中,用考马斯亮蓝试剂进行测量,得到的测量结果如表1所示:
146.表1样品测量结果表
147.样品名称蛋白含量(/100ml)试验品5.38g对照样13.26g对照样24.17g对照样32.04g
148.从表1可以可看出,通过蛋白酶水解,研磨和发酵,能够大大增加水溶肥中蛋白质的含量。
149.田间试验一:白菜试验
150.划区5块同一片区的、肥效相同或相近,光照、透水性相同的试验田,每块分别为5平方米,为1号白菜田、2号白菜田、3号白菜田、4号白菜田、5号白菜田;每块田种植大白菜,选取同一批次,根苗、高度均相近的白菜苗进行种植,每块田种植30株。种植后施定根肥;分别用试验品滴灌1号白菜田;对照样1滴灌2号白菜田;对照样2滴灌3号白菜田;对照样3滴灌4号白菜田;空白对照样(水)喷施5号白菜田。15天后观察5块试验田长势,如表2所示;
151.表2白菜试验田组结果
[0152][0153]
从表2可以看出,实施例6水溶肥能够提高白菜幼苗的存活率。且15天后,1号白菜田(实施例6水溶肥)能够少部分具有3片新叶,大部分有1-2片新叶。
[0154]
在白菜的莲座期分别同时增施(喷施)对应的水溶肥,用量相同,成熟后收获,得到白菜的重量,如表3所示:
[0155]
表3各试验田组白菜重量
[0156]
试验组总重量(kg)数量(株)单株平均重量(kg)1号白菜田112.5304.252号白菜田92283.303号白菜田98.5283.50
4号白菜田82273.055号白菜田53252.10
[0157]
从表3可以看出,1号白菜田总重量远远大于2、3、4、5号田重量,单株产量高,说明本发明能够大大提高了白菜的产量。
[0158]
田间试验二:西红柿试验
[0159]
选取同一片区的、肥效相同或相近,光照、透水性相同的试验田种植西红柿,按照日常护理西红柿长至花期。
[0160]
在接近花期时,选取100株长势相同的西红柿进行分组,每10株为一组,分别为1组、2组、3组、4组和5组。在花期和膨大期按照以下对应增施:
[0161]
1组对应喷施试验品;
[0162]
2组对应喷施对照样1;
[0163]
3组对应喷施对照样2;
[0164]
4组对应喷施对照样3;
[0165]
5组对应喷施水。
[0166]
得到的西红柿试验结果如表4所示:
[0167]
表4西红柿试验结果
[0168][0169]
从表4可以看出,1组能够有效作用西红柿,且能够使西红柿提前成熟,且单株平均重量大,西红柿产量高。
[0170]
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0171]
最后应说明的是:本发明实施例公开的仅为本发明较佳实施例而已,仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
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