一種利用味精廢液和秸稈發酵生產有機肥的方法
【專利摘要】本發明涉及利用味精廢液和秸稈發酵生產有機肥的方法及有機肥產品，主要是將味精廢液、秸稈、酸堿調整材和腐熟劑按比例混合后，將物料攪拌、升溫至40℃-70℃，攪拌1-4h后，轉入發酵槽或設備內堆積發酵5-10天，即可得到高品質有機肥。
【專利說明】
一種利用味精廢液和秸稈發酵生產有機肥的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及農業領域和環保領域，具體涉及一種利用味精生產廢液和秸桿發酵生 產有機肥的方法及有機肥產品。
【背景技術】
[0002] 我國是世界上味精產量最大的國家，每年產量約150萬噸，而無論是生物發酵生產 味精工藝還是過去化學方法生產味精的工藝，每噸味精可產生廢液25噸，味精廢液中含有 豐富的有機質、硫酸銨、氨基酸及各種生物生長需要的微量元素等，是一種極佳的可利用資 源。味精廢液的產量巨大，如不能合理的利用處理，將對環境造成極大的威脅和巨大的資源 浪費。
[0003] 作為農業大國，我國每年農作物秸桿產量約7億噸，其中有1億噸秸桿被焚燒掉，秸 桿的大量焚燒，不但影響了土地的品質，污染大氣環境，同時也造成了資源浪費。目前國家 積極提倡和引導人們秸桿還田，目前因為使用和工藝的原因，大部分秸桿未進行腐熟便直 接被施入田地，秸桿還田的效果大打折扣。
[0004] 目前國內外對味精廢液處理方式較多，處理手段和目的產物也不盡相同。主要有 以下幾種處理方式:從味精廢液中提取酵母精、核酸等;利用味精廢液作為原料生產酵母、 家禽飼料和微生物添加劑等;利用味精廢液生產復合肥、有機肥及氨基酸類農用殺菌劑等； 秸桿和味精廢液混合堆積發酵主要是生產飼料，秸桿和味精廢液采用傳統堆肥方式生產有 機肥等。
[0005] CN201510004149公開了一種利用味精廢液生產高肥效有機肥的方法與產品，其包 括混料、發酵、篩分粉碎以及成品包裝步驟，所述混料步驟為:將味精廢液、谷殼糠以及雞糞 灰按(7~3): (2~4): (1~2)比例混合、堆垛成發酵物料。所得到產品在有機農產品生產上 使用，相當于有機無機肥的使用效果，增產效果明顯。
[0006] CN201110353884-種利用味精廢液制備全營養高氮型液體沖施肥的方法及產品， 屬液體沖施肥生產技術領域。此發明彌補了磷酸根與中微量元素離子產生沉淀及液體沖施 肥低氮的缺陷，工藝簡單，成本低。蔬菜田間試驗結果表明產品用于施肥增產效果顯著，蔬 菜品質得到明顯改善。
[0007] CN200910109597-種利用味精廢液制備綠化用營養基質添加劑的方法，該發明是 將對味精廠排放的廢液進行蒸發濃縮后加螯合劑及硫酸鹽(或氧化物)進行螯合反應而制 得的一種具有供肥、保肥、改土的液態功能性材料。
[0008] CN200810134663發明公開了一種利用味精廢液生產硫酸鉀有機型螯合液體沖施 肥的方法，將氯化鉀肥轉化成硫酸鉀肥，同時充分利用味精廢液中氨基酸、有機質，螯合了 加入其中的鎂、鋅、硼、鐵、猛等中微量元素，是一種全營養型的液體肥料，此肥料彌補了硫 酸鉀固體肥料不能生產高氮高鉀型追肥的缺陷，特別適宜滴灌專用肥。
[0009] 味精廢液屬于微生物經深層液態發酵谷氨酸后的產物，廢液中除有菌體蛋白、有 機質及硫酸銨等之外，還有大量與水結合的游離氨氣(NH30H)，該氨氣在酸性條件下(pH低 于6.5)不易揮發，但當pH高于6.5時氨氣便大量迅速揮發，因此味精廢液與秸桿發酵有機肥 過程中，如配方不合理、工藝不當，則會導致大量氨氣揮發，造成氮損失，既污染了環境又損 失了氮元素降低了有機肥產品的肥效。
[001 0]經過多次實驗對比，在不同的工藝條件下，氮元素損失量在5%-50%之間，因此合 理的腐熟劑、原料組合和工藝，能夠很大程度上避免味精廢液中氨氣的揮發，減少氮元素的 流失，對味精廢液的資源化利用具有很大的意義。

【發明內容】

[0011]本發明解決了味精廢液資源化處理和秸桿還田過程中的技術問題，同時將二者結 合，利用合理的方法轉變成高品質有機肥，避免了味精廢液排放和秸桿焚燒所帶來的環境 污染。
[0012] 本發明利用少量的有機固態廢棄物對最大量的味精廢液進行發酵腐熟，同時最大 程度上減少堆制腐熟過程中氮元素的流失，將味精廢液無害資源化處理和有機秸桿廢棄物 還田處理相結合得到高品質有機肥。
[0013] 本發明解決了味精廢液和秸桿制作有機肥過程中，因味精廢液酸性(PH<4)導致 的物料酸性過大，不利于微生物生長的問題，研發出能夠在酸性條件下發揮作用，并具有一 定固氮功能的微生物腐熟劑，同時制定了合理的工藝和物料組合，實現了短時間內將味精 廢液和秸桿轉化成有機肥產品的目的。
[0014] 本發明的具體方案如下：
[0015] 本發明一方面涉及一種以味精廢液為主要原料生產有機肥的方法，具體步驟為：
[0016] (1)按比例稱取物料:味精廢液1-5倍濃縮液40%-80%，秸桿20%-50%，酸堿調整 材2%-20%，腐熟劑添加比例為0.5%-4% ;
[0017] (2)將以上物料混合后，在設備中6-10轉/min攪拌，同時40 °C -70 °C升溫加熱1 -4小 時后，此時物料含水量60-75%，pH 5.0-6.0;
[0018] (3)物料經加熱攪拌完畢后，設備內直接靜置堆積或轉移至發酵槽進行堆積腐熟 發酵5-10天，物料溫度變化為1-3天升溫，5-7天持續高溫60 °C-75°C，7-10天溫度下降至50 °C及以下，期間根據物料溫度變化，在60-70°C之間翻料1-3次。
[0019] 本發明中酸堿調整材選擇依據為：（1)含有營養元素的堿性物質，如磷礦粉其pH約 9.0-10.0，總磷(五氧化二磷)含量約10-35 %，牡蠣殼pH為9.0-11.0，其主要營養成分為Ca、 Mg等中量營養元素，CaO含量大于35%，草木灰pH為9.0-11.0,其全鉀(氧化鉀)含量約5%-10% ; (2)添加量小，其中磷礦粉添加量約2-5%，牡蠣殼添加量約2-3%，草木灰添加量約3-10% ; (3)物料中添加了酸堿調整材后不但能夠促進微生物快速對物料進行腐熟，還可以通 過緩慢對物料進行調節，達到降低氨氣釋放量的目的。
[0020] 本發明還涉及一種具有降解纖維素、固氮功能的有機物料腐熟劑，包括復合微生 物菌劑和載體，所述發酵復合微生物菌劑與載體的重量比為1-10:80-95,優選為5-8:82-95〇
[0021] 本發明所述有機物料腐熟劑中的發酵復合微生物菌劑包括如下微生物菌劑及重 量份:枯草芽胞桿菌〇. 1-0.5份，嗜熱側孢霉1.0-5.0份，巨大芽孢桿菌0.5-2.0份，產朊假絲 酵母0.5-5.0份，米曲霉0.5-5.0份，側孢短芽孢桿菌0.5-2.0份，灰色鏈霉菌0.1-0.5份，白 腐菌0.1-0.5份，綠色木霉2.0-5.0份，毛霉0.5-5.0份，康氏木霉0.5-4.0份，固氮菌0.5-3.0 份。
[0022]上述各菌株有效活菌數分別為枯草芽胞桿菌100-300億/克、嗜熱側孢霉50-150 億/克、巨大芽孢桿菌50-150億/克、產朊假絲酵母30-60億/克、米曲霉30-60億/克、側孢短 芽孢桿菌100-200億/克、灰色鏈霉菌30-60億/克、白腐菌10-40億/克、綠色木霉10-40億/ 克、毛霉10-40億/克、康氏木霉10-20億/克、固氮菌10-30億/克。
[0023] 本發明所用到的各種微生物菌劑均可以通過市售獲得，或者通過常規固體發酵自 制。本發明有機物料腐熟劑中的復合微生物菌劑所含的微生物菌群，它們相互促進，具有相 互協同的效果。
[0024] 本發明所述有機物料腐熟劑中的載體為生物腐植酸、麥飯石、沸石粉中的一種或 幾種。
[0025] 本發明有機物料腐熟劑所用的載體成分之一生物腐殖酸，能為復合微生物菌劑提 供良好的能源和氮源，縮短微生物適應期（停滯期），從而實現低溫環境下微生物快速生長 繁殖。所述生物腐植酸具有如下特征:總腐植酸2 50%，生物黃腐酸2 20%，有機質2 75%， pH 5.0-7.5。本發明所用到的生物腐殖酸可以通過市售獲得。
[0026] 本發明所用菌劑的載體成分之一麥飯石具有生物活性，可吸附微生物，起到保護 菌劑中微生物作用;麥飯石具有一定的吸附能力，可起到一定的除臭作用。
[0027] 本發明所用菌劑載體成分之一沸石粉不但具有良好的吸附作用，同時可增強菌劑 的流散行，是菌劑在使用過程中混合更均勻，便于菌劑使用。
[0028] 本發明另一方面涉及一種有機肥，利用味精廢液與有機物料(秸桿類、園林廢棄物 或畜禽糞便等有機廢棄物資源)依據本發明提到的有機物料腐熟劑和方法，可得到有機質 不低于45%、養分含量不低于7%，含水量約20-30%，pH 6.5-8.0的優質有機肥。
【具體實施方式】
[0029]下面結合具體實施例來對本發明進行進一步說明。
[0030] 本發明實施例中使用的各微生物菌劑的有效活菌數分別為:枯草芽胞桿菌200億/ 克、嗜熱側孢霉100億/克、巨大芽孢桿菌100億/克、產朊假絲酵母40億/克、米曲霉50億/克、 側孢短芽孢桿菌150億/克、灰色鏈霉菌40億/克、白腐菌20億/克、綠色木霉20億/克、毛霉30 億/克、康氏木霉15億/克g、固氮菌20億/克。
[0031] 實施例1
[0032] (1)有機物腐熟劑的制備
[0033]將下述重量的微生物菌劑混合制備發酵復合微生物菌劑:枯草芽胞桿菌0.2kg、嗜 熱側孢霉1.0kg、巨大芽孢桿菌0.6kg、產朊假絲酵母0.4kg、米曲霉0.8kg、側孢短芽孢桿菌 0.8kg、灰色鏈霉菌0.2kg、白腐菌0.2kg、綠色木霉1.5kg、毛霉0.9kg、康氏木霉lkg、固氮菌 0.4kg。載體為生物腐殖酸60kg、麥飯石20kg、沸石粉1 Okg。
[0034] (2)有機物料發酵配方組合
[0035] 味精廢液（1.0倍原液)780kg、玉米秸桿200kg、磷礦粉20kg，腐熟劑0.1kg。
[0036] (3)發酵過程中工藝
[0037]將玉米秸桿加入生化處理機中，緩慢加入味精廢液，同時加入磷礦粉，攪拌30min 后，啟溫，加熱至60°C左右，加入腐熟劑，攪拌3h左右，水分約70%，物料出爐，轉至發酵槽內 堆積發酵。
[0038]物料堆積過程中溫度會持續上升，48h內溫度上升至70 °C左右;發酵5-7天，期間翻 料2-3次。待溫度下降且不再升高時，結束發酵，全程持續9天。
[0039] 實施例2
[0040] (1)有機物腐熟劑的制備
[0041] 將下述重量的微生物菌劑混合制備發酵復合微生物菌劑:枯草芽胞桿菌0.5kg、嗜 熱側孢霉1.2kg、巨大芽孢桿菌1.0kg、產朊假絲酵母0.8kg、米曲霉0.8kg、側孢短芽孢桿菌 0.8kg、灰色鏈霉菌0.8kg、白腐菌0.6kg、綠色木霉2.5kg、毛霉0.6kg、康氏木霉0.5kg、固氮 菌1. lkg。載體為生物腐殖酸55kg、麥飯石20kg、沸石粉15kg。
[0042] (2)有機物料發酵配方組合
[0043]味精廢液(2.0倍原液濃縮液)750kg、玉米秸桿150kg、磷礦粉25kg，腐熟劑0.4kg。
[0044] (3)發酵過程中工藝
[0045]將玉米秸桿加入生化處理機中，緩慢加入味精廢液，同時加入磷礦粉，攪拌30min 后，啟溫，加熱至50°C左右，加入腐熟劑，攪拌2h左右，水分約65%-70%，物料出爐，轉至發 酵槽內堆積發酵。
[0046]物料堆積過程中溫度會持續上升，48h內溫度上升至70 °C左右;發酵5-7天，期間翻 料2-3次。待溫度下降且不再升高時，結束發酵，全程持續9天。
[0047] 實施例3
[0048] (1)有機物腐熟劑的制備
[0049] 將下述重量的微生物菌劑混合制備發酵復合微生物菌劑:枯草芽胞桿菌0.6kg、嗜 熱側孢霉1.2kg、巨大芽孢桿菌0.6kg、產朊假絲酵母1.0kg、米曲霉0.6kg、側孢短芽孢桿菌 0.8kg、灰色鏈霉菌0.2kg、白腐菌0.6kg、綠色木霉3.0kg、毛霉0.6kg、康氏木霉1.0kg、固氮 菌0 · 8kg。載體為生物腐殖酸70kg麥飯石15kg沸石粉4kg。
[0050] (2)有機物料發酵配方組合
[00511味精廢液(2.5倍原液濃縮液)770kg、玉米秸桿100kg、磷礦粉30kg，腐熟劑0.1kg。
[0052] (3)發酵過程中工藝
[0053]將玉米秸桿加入生化處理機中，緩慢加入味精廢液，同時加入磷礦粉，攪拌30min 后，啟溫，加熱至45°C左右，加入腐熟劑，攪拌lh左右，水分約70%，停止攪拌，關閉加熱，物 料在設備內部堆積發酵。
[0054]物料堆積過程中溫度會持續上升，48h內發酵槽溫度上升至65 °C左右，發酵5-7天， 期間開啟攪拌翻料2-3次，每次10-20min。待溫度下降且不再升高時，結束發酵，全程持續10 天。
[0055]實施例實驗結果
[0056]由以上實施例得到的有機肥的指標檢測如表1所示：
[0057]
[0058] 由上表可見，由本方法得到的有機肥的各項指標都優于有機肥料行業標準NY/T 525-2012的規定，同時總養分(氮、磷、鉀）含量可高達11.23 %，得到的肥料作為有機肥使 用，不但能夠補充土壤中碳含量，同時還可以起到無機肥的作用，減少無機肥的添加；同時 酸性的味精廢液經過發酵處理后，可得到中性甚至弱堿性的有機肥，可用于改善酸化土壤。
[0059] 本發明中酸堿調整材不局限于磷礦粉，牡蠣殼、草木灰等皆可作為味精廢液有機 肥轉化過程中的調整材，使用過程中只要保證物料的酸堿度在5-6.5之間，若pH大于6.5，則 在發酵初期便會有氨氣釋放，發酵后期氨氣釋放會更加嚴重。味精廢液與秸桿等直接堆積 發酵，也可以發酵腐熟，只是周期會延長，啟溫速度緩慢，時間成本增加。
[0060] 本發明中主要采用玉米秸桿作為味精廢液發酵轉化有機肥的原料，但是有機物料 不局限于玉米秸桿，小麥秸桿、水稻秸桿、園林廢棄物、及部分生活垃圾均可作為原料，只是 根據物料吸水程度不一，適當調整比例。
[0061] 本發明中磷礦粉除作為酸堿調整材之外，還可以提高有機物料的磷含量，實際使 用過程中可根據氮磷鉀含量要求對調整材進行選擇和調整，如可用鉀礦粉、草木灰等調高 鉀的含量等，可有針對性生產專用肥，降低生產成本。
[0062] 本發明中有機腐熟劑主要起到加速腐熟、固氮、除臭等作用，在實際使用過程中， 如不加腐熟劑，味精廢液與秸桿按照本發明的工藝和配方，同樣可起到腐熟的效果，只是時 間延長，氮損失量較大(高達50%)。
[0063] 利用本發明得到的有機肥，可通過后期處理，作為半成品來生產有機無機復合肥 及各種專用肥。
[0064] 上述實例僅僅是對本發明的進一步解釋，并不是對本發明的限定，通過將上述方 案進行簡單的調整進而得到的方案，同樣在本申請的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種利用味精廢液和秸桿發酵生產有機肥的方法，包括如下步驟： 步驟1:按以下重量百分比投放物料：味精廢液1-5倍濃縮液40 % -80 %，秸桿20 % -50%，酸堿調整材2%-20%，腐熟劑0.05%-4% ; 步驟2:將步驟1中的物料混合均勻，在設備中慢速攪拌，同時加熱升溫到40°C-70°C，保 持1-4小時； 步驟3:加熱完畢后，設備內直接靜置或移至發酵槽發酵5-10天，根據物料溫度變化，在 60-70°C之間翻料1-3次。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸堿調整材為含有大量或中量營養元 素的堿性物質，pH值2 9.0。3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述堿性物質至少為磷礦粉、牡蠣殼或草 木灰中的一種。4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述磷礦粉單獨使用添加量為2-5 %，P2O5 含量為10%-35%，pH值9.0-10.0;所述牡蠣殼單獨使用添加量為2-3%，Ca0>35%，有機質 > 10 %，pH值9.0-11.0;所述草木灰單獨使用添加量為3-10 %，全鉀含量5-10 %，pH值9.0- 11.0。5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述腐熟劑包括發酵復合微生物菌劑和載 體，所述發酵復合微生物菌劑與載體的重量比為1-10:80-95。6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述發酵復合微生物菌劑與載體的重量比 為5-8:82-95〇7. 根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述發酵復合微生物菌劑包括如下重 量份的微生物菌劑:枯草芽胞桿菌0.1-0.5份，嗜熱側孢霉1.0-5.0份，巨大芽孢桿菌0.5-2.0份，產朊假絲酵母0.5-5.0份，米曲霉0.5-5.0份，側孢短芽孢桿菌0.5-2.0份，灰色鏈霉 菌0.1-0.5份，白腐菌0.1-0.5份，綠色木霉2.0-5.0份，毛霉0.5-5.0份，康氏木霉0.5-4.0 份，固氮菌0.5-3.0份； 各菌劑有效活菌數分別為:枯草芽胞桿菌100-300億/克、嗜熱側孢霉50-150億/克、巨 大芽孢桿菌50-150億/克、產朊假絲酵母30-60億/克、米曲霉30-60億/克、側孢短芽孢桿菌 100-200億/克、灰色鏈霉菌30-60億/克、白腐菌10-40億/克、綠色木霉10-40億/克、毛霉10-40億/克、康氏木霉10-20億/克g、固氮菌10-30億/克。8. 根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述載體至少為生物腐殖酸、沸石粉或 麥飯石中的一種。9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述生物腐植酸滿足如下條件： 總腐植酸2 50%， 生物黃腐酸2 20%， 有機質2 75%， pH 5.0-7.5〇10. 根據權利要求1~9任一項所述方法生產的有機肥，其特征在于，有機質含量> 45 %，養分含量 > 7-12 %，水分20-30 %，pH 6 · 5-7 · 5。
【文檔編號】C05G1/00GK105884449SQ201510735782
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年11月4日
【發明人】于家伊
【申請人】北京嘉博文生物科技有限公司