一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法
【專利摘要】本發明涉及一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，包括以下步驟：原料破碎成20mm以下，將碎料與動物糞便或無機肥攪拌混合，控制混合后物料C/N比為15～35：1，pH6～9；加水，使步驟(2)混合后的物料中水分含量在55～70wt％；加入第一復合微生物菌劑，進行發酵；一次發酵后堆料溫度升至50℃以上，噴灑水分散的第二復合微生物菌劑，進行二次發酵。本發明以植物殘體堆腐(堆肥)是一個微生物群落演替的生物學過程，通過接入外源復合微生物菌劑，以期促進農業廢棄物進行高效分解；且分別在堆肥的不同階段添加不同的復合微生物菌劑，并加入了少量的添加劑(動物糞便、尿素、硝酸銨等)，不僅提高了堆肥速度，而且切實提高了產物有機肥的品質。
【專利說明】一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種有機肥生產方法，具體涉及一種以物殘體為原料制備有機肥的方法，屬于生物肥料領域。

【背景技術】
[0002]有機肥，指以各種動物廢棄物(包括動物糞便、動物加工廢棄物)和植物殘體(餅肥類、作物秸桿、落葉、枯枝、草炭等)，采用物理、化學、生物或三者兼有的處理技術，經過一定的加工工藝(包括但不限于堆制、高溫、厭氧等)，消除其中的有害物質(病原菌、病蟲卵害、雜草種籽等)達到無害化標準而形成的一類肥料。
[0003]目前，我國國內大多數優質的有機肥料堆肥達到無害化指標的發酵時間一般為45?60天，周期長，不能徹底殺死有害病菌，成本高，而且堆制過程中堆肥周圍還有相當大的異味，污水流淌，蚊、蠅滋生，嚴重污染環境。


【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種以物殘體為原料快速制備有機肥的方法，克服現有技術中有機肥料堆肥發酵時間長、周期長，不能徹底殺死有害病菌，成本高，容易造成環境污染的缺陷。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種以物殘體為原料制備有機肥的方法，包括以下步驟:
[0006]步驟(I)原料破碎,將植物殘體破碎至成20mm以下的碎料；
[0007]步驟(2)將碎料與動物糞便或無機肥攪拌混合，控制混合后物料C/N比為15?35:1，pH6 ?9 ;
[0008]步驟(3)加水，使步驟⑵混合后的物料中水分含量在55?70wt% ；
[0009]步驟(4)以攪拌或噴灑的方式向步驟(3)處理后的物料中加入第一復合微生物菌齊U，其中所述第一復合微生物菌劑的添加量是原料的0.05?5wt% ；
[0010]步驟(5)采用常規的發酵倉堆腐、條垛式堆肥或靜態堆肥方法進行一次發酵，發酵時間為I?5天；
[0011]步驟(6) —次發酵后堆料溫度升至50°C以上，將第二復合微生物菌劑用水分散，均勻噴灑在堆料上，翻料后進行二次發酵，其中所述第二復合微生物菌劑的添加量是原料的 0.05 ?5wt% ；
[0012]步驟(7) 二次發酵I?2天內堆料溫度迅速升至50?75°C，維持5?15天，其間每2?5天翻堆一次，料溫開始下降為發酵終點，此時堆肥體積比一次發酵前堆肥體積塌陷1/3 ?1/2。
[0013]本發明的有益效果是:以植物殘體堆腐(堆肥)是一個微生物群落演替的生物學過程，通過接入外源復合微生物菌劑，以期促進農業廢棄物進行高效分解。在堆肥過程微生物種群具有一定的變化規律。且分別在堆肥的不同階段添加不同種類的復合微生物菌劑，并加入了少量的添加劑(動物糞便、尿素、硝酸銨等)，不僅提高了堆肥速度，而且切實提高了產物有機肥的品質。
[0014]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0015]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述第一復合微生物菌劑中的微生物原料的數量比例為:擬康氏木霉:枯草芽孢桿菌:微單胞桿菌:鏈霉菌:熱帶假絲酵母:諾卡氏菌:白腐菌:普通纖維弧菌:克雷伯氏菌:土壤桿菌:根霉:乳酸菌:根瘤菌為2?5:5?10:1?3:2?4:6?10:4?8:5?10:3?7:2?4:4?9:4?7:2 ?7:2 ?5。
[0016]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述第二復合微生物菌劑中微生物原料的數量比例為:巨大芽孢桿菌:短芽孢桿菌:側孢芽孢桿菌:微單胞桿菌:高溫放線菌:普通纖維弧菌:白腐菌:嗜熱毛殼菌:根瘤菌:諾卡氏菌:小單胞菌:熒光假單胞桿菌:乳酸菌:鏈霉菌:酵母菌為5?9:4?8:2?7:2?5:6?12:5?10:5?7:6 ?9:2 ?6:3 ?8:2 ?4:4 ?9:2 ?7:2 ?75:2 ?7。
[0017]采用上述進一步的有益效果是:顯著縮短發酵時間，夠縮短堆肥時間，且無毒、無害、無異味，對環境無污染，同時能夠保存養分，提高肥料中的有機質含量，從而提高肥料品質。
[0018]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述無機肥包括尿素及硝酸銨。
[0019]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述原料包括農作物秸桿、果樹枝葉及枯草中任一種或幾種混合。
[0020]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述農作物秸桿包括小麥、水稻、玉米、花生、芝麻或大豆秸桿；所述果樹枝葉包括蘋果樹、梨樹及桃樹枝葉。
[0021]本發明與現有技術相比本發明具有以下優點:
[0022]1、生產成本低，產品質量高。本方法根據有機肥發酵過程溫度及原料成分的變化，設計了兩種復合微生物菌劑，分別在發酵初期和中期添加，其中第一復合微生物菌劑中主要是常溫菌，具有較強的纖維素分解能力和固氮作用，發酵初期加入，可提高原料中纖維質的分解利用率，減少其他輔料的加入(實施過程中輔料用量僅為秸桿的I?3% )，降低生產成本；第二復合微生物菌劑主要是多種高溫菌的復合，適應二次發酵高溫條件，加快了原料的腐化降解，所得產品有機質含量高。
[0023]2、堆肥時間短，生產效率高。本方法根據不同生產時期的特點設計適宜的復合微生物菌劑，縮短了發酵時間，與不加入菌劑或加入酵素菌進行生產相比，可以有效減少發酵時間5?10天。大大節約了生產時間，提高了發酵效率。同時二次發酵時間的縮短，使生產過程中翻料次數減少，相應地水、電、汽的使用量有所減少，也節約了能源成本；生產工人的工作時間減少，節約了勞動力成本。
[0024]3、不需要特殊設備，現有廠房及設備均可滿足要求。本發明采用常規的生產設備及場地均可正常進行，不需額外添加設備或進行廠房改造，適合現有有機肥生產企業使用。
[0025]4、產品肥效高，適用面廣，本發明方法生產的有機肥，有機質含量和養分含量都較高，可以為作物提供充分的營養；通過加入生物復合菌起到拮抗有害病原微生物的生長、發展；枯草芽孢桿菌、固氮菌等能促進植物根系及植株生長，增強了植物的抗病性，從而間接地減少病害發生。
[0026]5、大幅度地減少了致使土壤板結、團粒結構被破壞的化肥的使用，加之土壤生物活性的逐漸提高，土壤團粒結構逐漸優化。

【具體實施方式】
[0027]以下結合實施例對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0028]實施例1
[0029]小麥秸桿10kg碎至15mm以下的碎料，加入豬糞及尿素，控制混合后物料C/N比為15:1，噴水至水分含量70%，加入原料量Iwt%的第一復合微生物菌劑，混合均勻，堆腐發酵I?3天，料溫升至55°C。將原料量1.5wt%的第二復合微生物菌劑用水分散，均勻噴灑至堆料上，24h內料溫升至60°C，之后在60?70°C維持5天，期間每2天翻堆一次。7天后料溫開始下降，適度攤晾后得到有機肥成品，物料全部呈黑色或黑褐色，用手握之柔軟有彈性，干后容易破碎，略有香味或發酵味。
[0030]所述第一復合微生物菌劑中的微生物原料的數量比例為:擬康氏木霉:枯草芽孢桿菌:微單胞桿菌:鏈霉菌:熱帶假絲酵母:諾卡氏菌:白腐菌:普通纖維弧菌:克雷伯氏圃:土壤桿圃:根霉:乳Ife圃:根瘤圃為2:5:I:2:6:4:5:3:2:4:4:2:2。
[0031]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述第二復合微生物菌劑中微生物原料的數量比例為:巨大芽孢桿菌:短芽孢桿菌:側孢芽孢桿菌:微單胞桿菌:高溫放線菌:普通纖維弧菌:白腐菌:嗜熱毛殼菌:根瘤菌:諾卡氏菌:小單胞菌:熒光假單胞桿菌:乳酸菌:鏈霉菌:酵母菌為5:4:2:2:6:5:5:6:2:3:2:4:2:2:2。
[0032]本發明實施例1得到的生物有機肥各項指標測定如下:得到的有機肥各項指標如下:有機質(以干基計)彡30 %，有效活菌數(cfu)彡0.6億/g ;水分彡20 % ;pH值6.2?
7.5;腐殖酸彡10% ;糞大腸菌群數彡80個/g(mL);蛔蟲卵死亡率彡98%。
[0033]該方法生產的有機肥產品符合有機肥料國家行業標準(NY525?2012)和中華人民共和國農業行業標準(NY 884?2004，生物有機肥)。
[0034]實施例2
[0035]玉米秸桿10kg碎至20mm以下的碎料，加入豬糞及硝酸銨，控制混合后物料C/N比為35:1，噴水至水分含量60%，加入原料量2.5被％的第一復合微生物菌劑，混合均勻，堆腐發酵3天，料溫升至55°C。將原料量2.5wt %的第二復合微生物菌劑用水分散，均勻噴灑至堆料上，24h內料溫升至60°C，之后在60?70°C維持5天，期間每2天翻堆一次。10天后料溫開始下降，適度攤晾后得到有機肥成品，物料全部呈黑色或黑褐色，用手握之柔軟有彈性，干后容易破碎，略有香味或發酵味。
[0036]所述第一復合微生物菌劑中的微生物原料的數量比例為:擬康氏木霉:枯草芽孢桿菌:微單胞桿菌:鏈霉菌:熱帶假絲酵母:諾卡氏菌:白腐菌:普通纖維弧菌:克雷伯氏菌:土壤桿菌:根霉:乳酸菌:根瘤菌為4:4:2:3:7:6:8:5:3:5:4:7:3。
[0037]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述第二復合微生物菌劑中微生物原料的數量比例為:巨大芽孢桿菌:短芽孢桿菌:側孢芽孢桿菌:微單胞桿菌:高溫放線菌:普通纖維弧菌:白腐菌:嗜熱毛殼菌:根瘤菌:諾卡氏菌:小單胞菌:熒光假單胞桿菌:乳酸菌:鏈霉菌:酵母菌為7:6:4:4:10:8:6:6:5:6:3:7:6:50:5。
[0038]本發明實施例2得到的生物有機肥各項指標測定如下:有機質(以干基計)彡45%，有效活菌數(cfu)彡0.6億/g;水分彡20%;pH值6.2?7.5 ;腐殖酸彡10%；糞大腸菌群數< 80個/g (mL);蛔蟲卵死亡率彡98%。
[0039]該方法生產的有機肥產品符合有機肥料國家行業標準(NY525?2012)和中華人民共和國農業行業標準(NY 884?2004，生物有機肥)。
[0040]實施例3
[0041]玉米秸桿粉10kg碎至20mm以下的碎料，及豬糞及硝酸銨，控制混合后物料C/N比為20:1，噴水至水分含量65%，加入原料量0.05被％的第一復合微生物菌劑，混合均勻，堆腐發酵I?3天，料溫升至55°C。將原料量5wt%的第二復合微生物菌劑用水分散，均勻噴灑至堆料上，24h內料溫升至60°C，之后在60?70°C維持10天，期間每3天翻堆一次。5天后料溫開始下降，適度攤晾后得到有機肥成品，物料全部呈黑色或黑褐色，用手握之柔軟有彈性，干后容易破碎，略有香味或發酵味。
[0042]所述第一復合微生物菌劑中的微生物原料的數量比例為:擬康氏木霉:枯草芽孢桿菌:微單胞桿菌:鏈霉菌:熱帶假絲酵母:諾卡氏菌:白腐菌:普通纖維弧菌:克雷伯氏菌:土壤桿菌:根霉:乳酸菌:根瘤菌為5:10:3:4:10:8:10:7:4:9:7:7:5。
[0043]如上所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，進一步，所述第二復合微生物菌劑中微生物原料的數量比例為:巨大芽孢桿菌:短芽孢桿菌:側孢芽孢桿菌:微單胞桿菌:高溫放線菌:普通纖維弧菌:白腐菌:嗜熱毛殼菌:根瘤菌:諾卡氏菌:小單胞菌:熒光假單胞桿菌:乳酸菌:鏈霉菌:酵母菌為9:8:7:5:12:10:7:9:6:8:4:9:7:75:7。
[0044]本發明實施例3得到的生物有機肥各項指標測定如下:有機質(以干基計)彡45%，有效活菌數(cfu)彡0.6億/g;水分彡20%;pH值6.2?7.5 ;腐殖酸彡10%；糞大腸菌群數< 80個/g (mL);蛔蟲卵死亡率彡98%。
[0045]該方法生產的有機肥產品符合有機肥料國家行業標準(NY525?2012)和中華人民共和國農業行業標準(NY 884?2004，生物有機肥)。
[0046]本發明實施過程中使用的菌種均為土壤和農作物秸桿堆制發酵腐熟物中的菌種群落，這樣的有益菌群落隨著本發明實施得到的有機肥的成批施入農田，土壤生物活性會逐漸提聞。
[0047]本發明生產的有機肥，肥效十分顯著，2013年采用實施例1、實施例2及實施例3在山東省煙臺市棲霞縣、福山區等地試驗表明，使用本發明生產的有機肥后，土壤中有機質含量顯著增加，各種農作物產量明顯提高。如玉米平均增產8?12%、小麥平均增產10?15%、蘋果平均增產10?20%、蔬菜平均增產10?20%、其他馬鈴薯、瓜果等作物也平均增產在10?16%之間，農產品質量安全水平普遍達到綠色食品要求，讓當地接受試驗的農民嘗到了增產增收增效的甜頭。且大幅度地減少了致使土壤板結、團粒結構被破壞的化肥的使用，加之土壤生物活性的逐漸提高，土壤團粒結構逐漸優化。
[0048]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟(I)原料破碎，將植物殘體破碎至成20mm以下的碎料； 步驟(2)將碎料與動物糞便或無機肥攪拌混合，控制混合后物料C/N比為15?35:1，pH6 ?9 ； 步驟(3)加水，使步驟(2)混合后的物料中水分含量在55?70wt% ； 步驟(4)以攪拌或噴灑的方式向步驟(3)處理后的物料中加入第一復合微生物菌劑，其中所述第一復合微生物菌劑的添加量為原料的0.05?5wt% ； 步驟(5)采用常規的發酵倉堆腐、條垛式堆肥或靜態堆肥方法進行一次發酵，發酵時間為I?5天； 步驟(6) —次發酵后堆料溫度升至50°C以上，將第二復合微生物菌劑用水分散，均勻噴灑在堆料上，翻料后進行二次發酵，其中所述第二復合微生物菌劑的添加量為原料的0.05 ?5wt % ； 步驟(7) 二次發酵I?2天內堆料溫度迅速升至50?75°C，維持5?15天，其間每2?5天翻堆一次，料溫開始下降為發酵終點，此時堆肥體積比一次發酵前堆肥體積塌陷1/3 ?1/2。
2.根據權利要求1所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，其特征在于，所述第一復合微生物菌劑中的微生物原料的數量比例為:擬康氏木霉:枯草芽孢桿菌:微單胞桿菌:鏈霉菌:熱帶假絲酵母:諾卡氏菌:白腐菌:普通纖維弧菌:克雷伯氏菌:土壤桿菌:根霉:乳酸菌:根瘤菌為2?5:5?10:1?3:2?4:6?10:4?8:5?10:3?7:2?4:4 ?9:4 ?7:2 ?7:2 ?5。
3.根據權利要求1所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，其特征在于，所述第二復合微生物菌劑中微生物原料的數量比例為:巨大芽孢桿菌:短芽孢桿菌:側孢芽孢桿菌:微單胞桿菌:高溫放線菌:普通纖維弧菌:白腐菌:嗜熱毛殼菌:根瘤菌:諾卡氏菌:小單胞菌:熒光假單胞桿菌:乳酸菌:鏈霉菌:酵母菌為5?9:4?8:2?7:2?5:6?12:5 ?10:5 ?7:6 ?9:2 ?6:3 ?8:2 ?4:4 ?9:2 ?7:2 ?75:2 ?7。
4.根據權利要求1至3任一項所述一種以植物殘體為原料制備有機肥的方法，其特征在于，所述無機肥包括尿素及硝酸銨。
5.根據權利要求1至3任一項所述一種發酵廢水和農業廢棄物生產生物有機肥，其特征在于，所述原料包括農作物秸桿、果樹枝葉及枯草中任一種或幾種混合。
6.根據權利要求5所述一種發酵廢水和農業廢棄物生產生物有機肥，其特征在于，所述農作物秸桿包括小麥、水稻、玉米、花生、芝麻或大豆秸桿；所述果樹枝葉包括蘋果樹、梨樹及桃樹枝葉。
【文檔編號】C05F11/08GK104261911SQ201410488053
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】王一鳴, 萬廣華, 張培蘋, 姜愛莉, 潘法新, 張平, 鞠雪峰, 劉軍勝, 趙劍峰 申請人:煙臺中正新技術有限公司