CN102775201A

CN102775201A - 一种固碳高活性微生物有机肥及其制作方法

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Publication number: CN102775201A
Application number: CN2012102528268A
Authority: CN
Inventors: 宋英豪; 毕凯道; 魏晓明; 熊娅
Original assignee: Individual
Current assignee: Beijing Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: CN102775201B

Abstract

本发明提供了一种固碳高活性微生物有机肥，包括以下重量份的原料：有机废渣，50~60份；生物质辅料，15-35份；木醋液，0.1~0.2份；返混料，20-30份；微生物菌剂，0.1~0.2份；其特征在于，所述微生物菌剂至少包括苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌。通过添加所述苏云金芽孢杆菌和/或诺卡氏菌可以加快好氧发酵微生物的生长，从而缩短了发酵时间，加速了发酵效率，提高了有机肥中活性微生物的含量，提升肥力。

Description

一种固碳高活性微生物有机肥及其制作方法

技术领域

本发明涉及微生物有机肥领域，具体涉及一种利用禽畜粪便或工业有机废渣发酵得到的固碳高活性微生物有机肥及其制作方法。

背景技术

近年来我国农业化肥的用量不断增加，平均每亩农田的用量达到了kg级别，是发达国家化肥安全施用上限的2倍。化肥的过度使用带来了土壤板结、有机质含量下降、空隙塞闭等诸多问题，使得土壤的生产力和结构受到了极大的破坏，而土壤结构的改变又进一步使得化肥的利用效率低、流失率增大，大量化肥的流失造成了严重的面源污染，给整周围的生态环境带来了极大的伤害。

为了减少化肥的使用，恢复土壤的结构和成份组成，最终恢复土地的生产力，我国于本世纪初开始推广使用有机肥代替化肥。目前有机肥的种类较多，其中微生物有机物近年来在国家有机肥标准的指导下得到了较快的发展。微生物有机肥是有机固体废物（包括有机垃圾、秸秆、畜禽粪便、饼粕、农副产品和食品加工产生的固体废物）经微生物发酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有机肥料。如中国专利文献CN101016216A公开了一种利用竹醋酸对禽畜养殖废弃物高效堆肥的方法，具体步骤为：首先控制堆肥原料的初始含水率在62-68%之间，碳/氮比控制在25%，混合均匀后喷洒经稀释后的竹醋酸并强制通风进行好氧堆肥，堆肥过程中控制最高温度在65℃以下，堆肥5-7天后，在原料表面再喷洒经稀释后的竹醋酸，等堆肥完全结束后再经过一个月的腐熟后即可作为有机肥施加到农田。上述堆肥方法通过喷洒竹醋酸，由于竹醋酸中含有有机酸、酚类等，对禽畜粪便散发出的臭气起到了吸收和掩盖的作用，改善了堆肥厂的空气环境。除了使用竹醋液，中国专利CN102180744A还公开了一种使用木醋酸液对有机肥料进行杀菌、除味的方法。

但是，上述现有技术仍旧存在的缺陷在于，上述微生物有机肥在制备过程中需要的发酵时间都比较长，尤其是以禽畜粪便为主要原料时，通常需要20~25天的发酵时间，这就使得有机肥的整个生产周期较长，影响了有机肥的生产效率，增加了生产成本。此外，现有技术中制备得到的微生物有机肥中活性微生物的含量虽然能够达到国家规定的0.2亿/g的标准，但从微生物学的角度来看，活性微生物的含量仍旧有较大的提升空间，如何能够有效提高有机肥中活性微生物的含量，是现有技术尚未解决的一个难题。

发明内容

为了解决现有技术中的微生物有机肥在堆肥过程中需要的发酵时间都比较长，且现有技术中缺少能够有效提高有机肥中活性微生物含量的问题，本发明提供了一种发酵时间短、生产效率高、且活性微生物的含量较高的固碳高活性微生物有机肥及其制作方法。

本发明所述的固碳高活性微生物有机肥及其制作方法的技术方案为：

一种固碳高活性微生物有机肥，包括以下重量份的原料：

有机废渣， 50-60份；

生物质辅料， 15-35份；

返混料，20-30份；

木醋液， 0.1-1.0份;

微生物菌剂， 0.1-1.0份;

其特征在于，所述微生物菌剂包括苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌，所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为3:1-8:1。

所述有机废渣为禽畜粪便、食品行业废渣、生物污泥中的一种或者多种，所述有机废渣的含水率低于80%。

所述木醋液为0.1~0.2重量份，所述微生物菌剂为0.1-0.2重量份。

所述生物质辅料为秸秆粉和秸秆碳粉，其中所述秸秆粉为10-20重量份，所述秸秆碳粉为5-15重量份。

所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为6: 1。

所述微生物菌剂还包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐真菌和黄孢原毛平革菌；

所述微生物菌剂中苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量占总的菌种接种量的80%。

所述的固碳高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

（1）将有机废渣与生物质辅料进行混合，然后添加木醋液和微生物菌剂后进行挤压混炼；

（2）把经步骤（1）挤压混炼得到的混合料送入发酵槽，向所述发酵槽中添加返混料，控制发酵温度低于60℃进行好氧发酵，直至温度不再增加时即完成发酵，完成发酵得到的熟料即为成品。

所述步骤（2）中的发酵槽内混合料和返混料的堆积高度不超过2m。

所述步骤（2）中将混合料放入发酵槽后，在所述混合料的表面覆盖厚度为10-50cm的返混料。

在所述步骤（2）的好氧发酵过程中，当发酵槽内的混合料堆深1m处氧气含量低于1%时，对所述混合料进行曝气，直到氧浓度增加到10%。

本发明所述的固碳高活性微生物有机肥的优点在于：

（1）本发明所述的固碳高活性微生物有机肥，包括50~60重量份含水率低于80%的有机废渣；15-35重量份的秸秆粉和/或秸秆碳粉；0.1~0.2重量份的木醋液； 20~30重量份的返混料。本发明中所述返混料即完成发酵后的有机肥成品，从发酵槽中清理出的熟料的一部分可以作为返混料送入下次制备工序。在初次制备本发明中的有机肥时，不添加所述返混料，在第二次工序时添加初次制备得到的有机肥成品，经过最初几次循环后，即可得到稳定的成品。本发明通过添加适量的返混料，和其它比例适宜的原料共同制备有机肥，优点在于：1、上述原料具有适宜的含水率和孔隙率，保证了氧气在物料中的输送，有利于微生物的好氧发酵；2、上述原料中各种原料的升温过程虽然不同，但通过添加返混料同时调整各个原料的比例，保证了好氧堆肥过程的升温路线符合升温热力学的原理，有利于微生物的发酵；3、本发明通过加入返混料并调整各个原料的比例，在促进使堆体快速升温的同时还能在高温期维持较长时间，而高温阶段可以杀灭堆肥中的寄生虫和病原菌，同时也是腐殖质形成的时期，因此本专利确定的适宜比例的原料既保证了堆肥质量，又提高了堆肥成品的总量。4、在常规堆肥过程中，氮素损失率达到总氮的30%~50%，而本发明通过限定原料的种类及其比例关系，可以较好的控制堆肥中氮素以铵态氮形式累积，并减少氮素损失。

在上述原料的基础上，本发明还在原料中所添加了苏云金芽孢杆菌和/或诺卡氏菌，这两种菌种对好氧发酵微生物具有纯化作用，通过添加所述苏云金芽孢杆菌和/或诺卡氏菌可以加快好氧发酵微生物的生长，从而缩短了发酵时间，提高了发酵效率，并提升了有机肥中微生物的含量，本发明中的微生物有机肥发酵快，不需要进行二次发酵，即不需要现有技术中的腐熟过程。同时，木醋液的添加对微生物的生长也起到了促进作用，本发明中的微生物有机肥的活性微生物含量能达到1亿（10×10⁷）/g，是现有技术中有机肥的3-5倍。本发明控制所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为3:1-8:1，优点在于这一比例可保证充分发挥接种菌剂的优势作用，同时又能降低接种菌剂与堆肥过程中的土著微生物之间的竞争，防止某类微生物利用竞争性的占位和排挤能力来阻止和排斥其他微生物，有利于堆肥生物群落的多样性，作为优选，本发明还限定所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为6: 1。

（2）本发明所述的固碳高活性微生物有机肥，还包括秸秆碳粉，所述秸秆碳粉在施加到土壤后，所述碳粉中的单质碳会被基本不可逆地固定在土壤中，增加了土壤的碳汇，此外，利用秸秆碳粉的蓬松特性，还可以迅速增加土壤的孔隙率结构，改善土壤的通风效果，有利于作物根部固氮和呼吸，对土壤的改良起效快。本发明中所述的固碳高活性微生物有机肥，在每亩地施用3吨的情况下，碳汇增加量不少于100kg/吨，土壤的空隙率增加不少于30%。

（3）本发明所述的固碳高活性微生物有机肥，还添加了一定数量的秸秆粉，所述秸秆粉能增加氮、磷、钾等营养成份的含量，同时还能有效降低堆肥的含水率。

（4）本发明所述的固碳高活性微生物有机肥，还包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐真菌和黄孢原毛平革菌；所述枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐真菌和黄孢原毛平革菌同时添加具有组合优势，能够促进菌种的繁殖，并且上述菌种的组合能够高效降解木质素以及许多持久性和有毒有机污染物。

为了使本发明所述的技术方案更加便于理解，下面将结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明。

具体实施方式

在下述实施例中， 1重量份为100克；

实施例1

本实施例中所述的高活性微生物有机肥，包括以下重量份的原料：

含水率为90%的有机发酵残渣， 50份；

锯末， 15份；

返混料， 20份；

木醋液， 0.1份；

苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌， 0.1份；

所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为3:1；

本实施例中所述的有机发酵残渣来自制药行业。

本实施例所述的高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

1)将有机废渣与秸秆粉进行混合，然后添加木醋液和苏云金芽孢杆菌、诺卡氏菌后进行挤压混炼；

2)把经步骤1）挤压混炼得到的混合料送入发酵槽，向所述发酵槽中添加返混料，将所述混合料和返混料进行搅拌，发酵槽内混合料和返混料的堆积高度为3m，控制发酵温度低于60℃进行好氧发酵，当发酵温度高于60℃时，即进行翻堆作业一次，直至温度不再增加时即完成发酵；

3）从发酵槽内清理熟料，送入成品库。

实施例2

含水率为85%的生物污泥， 60份；

秸秆碳粉， 35份；

返混料，30 份；

木醋液，1份；

苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌， 1份；

所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为8:1；

本实施例所述的高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

2)把经步骤1）挤压混炼得到的混合料送入发酵槽，向所述发酵槽中添加返混料，将所述混合料和返混料进行搅拌，发酵槽内混合料和返混料的堆积高度为2.5m，控制发酵温度低于60℃进行好氧发酵，当发酵温度高于60℃时，即进行翻堆作业一次，直至温度不再增加时即完成发酵得到成品；

3）从发酵槽内清理熟料，送入成品库。

实施例3

含水量为78%的禽畜粪便， 55份；

秸秆粉， 10份；

秸秆碳粉， 5份；

返混料， 20份；

木醋液， 0.1份；

苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌， 0.1份；

所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为8:1；

本实施例所述的高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

3）从发酵槽内清理熟料，送入成品库。

实施例4

一种高活性微生物有机肥，包括以下重量份的原料：

含水率为80%的食品行业有机废渣， 55份；

秸秆粉， 20份；

秸秆碳粉， 15份；

返混料，20份；

木醋液， 0.15份；

苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌， 0.2份；

所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为8:1；

本实施例所述的高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

1)将有机废渣与秸秆粉和秸秆碳粉进行混合，然后添加木醋液和苏云金芽孢杆菌、诺卡氏菌后进行挤压混炼；

2)把经步骤1）挤压混炼得到的混合料送入发酵槽，在所述混合料的表面覆盖厚度为10cm的返混料，发酵槽内混合料和返混料的堆积高度为2m，控制发酵温度低于60℃进行好氧发酵，当发酵温度高于60℃时，即进行翻堆作业一次，直至温度不再增加时即完成发酵；

3）从发酵槽内清理熟料，送入成品库。

实施例5

含水率为80%的禽畜粪便， 60份；

秸秆粉， 20份；

秸秆碳粉， 15份；

木醋液， 0.15份；

返混料， 20份；

苏云金芽孢杆菌、诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐真菌和黄孢原毛平革菌， 0.2份；

所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为6:1，所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量占总的菌种接种量的80%；

本实施例所述的高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

1)将有机废渣与秸秆粉和秸秆碳粉进行混合，然后添加木醋液和所述微生物菌剂后进行挤压混炼；

2)把经步骤1）挤压混炼得到的混合料送入发酵槽，在所述混合料的表面覆盖厚度为10cm的返混料，发酵槽内混合料和返混料的堆积高度为1.8m，控制发酵温度低于60℃进行好氧发酵，当发酵温度高于60℃时，即进行翻堆作业一次，直至温度不再增加时即完成发酵；本实施例还对发酵槽内的混合料堆深1m处氧气含量进行检测，当氧气含量低于1%时，对所述混合料进行曝气，直到氧浓度增加到10%；

3）从发酵槽内清理熟料，送入成品库。

实施例6

含水率为70%的禽畜粪便， 60份；

秸秆粉， 20份；

秸秆碳粉， 15份；

木醋液， 0.15份；

返混料， 30份；

苏云金芽孢杆菌、诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐真菌和黄孢原毛平革菌， 0.1份；

本实施例所述的高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

1)将有机废渣与秸秆粉和秸秆碳粉进行混合，然后添加木醋液和微生物菌剂后进行挤压混炼；

2)把经步骤1）挤压混炼得到的混合料送入发酵槽，在所述混合料的表面覆盖厚度为50cm的返混料，发酵槽内混合料和返混料的堆积高度为1.8m，控制发酵温度低于60℃进行好氧发酵，当发酵温度高于60℃时，即进行翻堆作业一次，直至温度不再增加时即完成发酵；本实施例还对发酵槽内的混合料堆深1m处氧气含量进行检测，当氧气含量低于1%时，对所述混合料进行曝气，直到氧浓度增加到10%；

3）从发酵槽内清理熟料，送入成品库。

本发明中的微生物菌剂苏云金芽孢杆菌、诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐真菌和黄孢原毛平革菌均为自行筛选、驯化、培养的菌剂，培养液中微生物的菌落数为10⁶-10⁷cfu·mL^-1，上述菌种均为已知菌种，其培养方式均为公知技术。作为可选择的实施方式，本发明中所述的微生物菌剂也可以是任意市售的液体或者是粉状的菌剂，本发明限定微生物菌剂为0.1-1.0重量份，目的在于调节所述微生物有机肥的原料处于适宜的比例。

实验例

为了证实本发明的技术效果，本发明设置了实验例，对本发明中所述的高活性微生物有机肥的各项指标以及制备过程中所需的发酵时间进行测定，结果如下：

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种固碳高活性微生物有机肥，包括以下重量份的原料：

有机废渣， 50-60份；

生物质辅料， 15-35份；

返混料，20-30份；

木醋液， 0.1-1.0份;

微生物菌剂， 0.1-1.0份;

2.根据权利要求1所述的固碳高活性微生物有机肥，其特征在于，所述有机废渣为禽畜粪便、食品行业废渣、生物污泥中的一种或者多种，所述有机废渣的含水率低于80%。

3.根据权利要求1或2所述的固碳高活性微生物有机肥，其特征在于，所述木醋液为0.1~0.2重量份，所述微生物菌剂为0.1-0.2重量份。

4.根据权利要求1或2或3所述的固碳高活性微生物有机肥，其特征在于，所述生物质辅料为秸秆粉和秸秆碳粉，其中所述秸秆粉为10-20重量份，所述秸秆碳粉为5-15重量份。

5.根据权利要1或2或3或4所述的固碳高活性微生物有机肥，其特征在于，所述苏云金芽孢杆菌和诺卡氏菌的接种量之比为6: 1。

6.根据权利要1-5任一所述的固碳高活性微生物有机肥，其特征在于，所述微生物菌剂还包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、白腐真菌和黄孢原毛平革菌；

7.根据权利要求1-6任一所述的固碳高活性微生物有机肥的制备方法，包括：

8.根据权利要求7所述的固碳高活性微生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的发酵槽内混合料和返混料的堆积高度不超过2m。

9.根据权利要求7或8所述的固碳高活性微生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中将混合料放入发酵槽后，在所述混合料的表面覆盖厚度为10-50cm的返混料。

10.根据权利要求9所述的固碳高活性微生物有机肥的制备方法，其特征在于，在所述步骤（2）的好氧发酵过程中，当发酵槽内的混合料堆深1m处氧气含量低于1%时，对所述混合料进行曝气，直到氧浓度增加到10%。