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一种有机物料腐熟剂及其制备方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2025-11-03 01:07

本发明涉及农业生产领域，尤其是一种有机物料腐熟剂及其制备方法。
背景技术：
：我国目前农业种植长期单一偏重使用化肥，造成土壤有机质含量偏低、养分失调、土壤结构破坏、板结、盐渍化、病虫害泛滥等一系列种植障碍的产生。并且随着化肥农药的滥用，污染物通过食物链形成恶性循环，威胁人类生存安全。因此，我国目前急需通过施用生物有机肥料，改善土壤状况，确保农业种植水平和食品安全。随着规模化、集约化畜禽养殖业的迅速发展，畜禽粪便的产生量也在逐年增加，造成了严重的环境污染。目前集约化养殖场的有机废弃物合理处理量不足30％，70％以上的废弃物直接向环境中排放。从资源利用角度出发，畜禽粪便含有丰富的养分和有机质，经无害化处理和资源化转化后，生产生物有机肥料回用于农田，可实现变废为宝，减少环境污染，达到保持和增强土壤的肥力、生物活性和生产力的目的。有机物料腐熟剂能快速实现畜禽粪便的无害化处理和资源化转化，转化有机物质为植物所需的养分，并产生大量有益微生物，刺激和提升作物生产和健康水平，提高土壤有机质和活性，减少化肥用量，实现农业的可持续发展。目前市场上销售的具有腐熟有机物作用的产品主要仅以腐熟为特点，腐熟物料后产生的产品功能性不强；多数产品的生产工艺是通过对菌种进行复合液体发酵、单一菌种液体发酵复配后，与载体进行简单混合后即成为一种有机物料腐熟剂新产品，生产工艺复杂、效率底下、成本高、产品性质不稳定、酶活较低。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于提供一种有机物料腐熟剂。本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述有机物料腐熟剂的制备方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种有机物料腐熟剂，主要由复合菌液接种固体培养基经发酵得来，复合菌液为哈茨木霉、酿酒酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌经液体发酵后混合而成，其中，哈茨木霉液体发酵菌种、酿酒酵母液体发酵菌种、植物乳杆菌液体发酵菌种、枯草芽孢杆菌液体发酵菌种的重量比为5-15:15-25:15-25:45-60。优选的，上述有机物料腐熟剂，所述哈茨木霉液体发酵菌种、酿酒酵母液体发酵菌种、植物乳杆菌液体发酵菌种、枯草芽孢杆菌液体发酵菌种的重量比为10:20:20:50。优选的，上述有机物料腐熟剂，所述哈茨木霉液体发酵菌种、酿酒酵母液体发酵菌种的活菌数不得少于108cfu/mL，植物乳杆菌液体发酵菌种、枯草芽孢杆菌液体发酵菌种的活菌数不得少于109cfu/mL。上述有机物料腐熟剂的制备方法，具体制备步骤如下：(1)各单菌种哈茨木霉、酿酒酵母、植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌进行液体发酵获得液体菌种，按照比例混合后制成复合液体菌种；(2)复合液体菌种接种于固体培养基进行发酵，所述固体培养基各组分按重量份数计稻壳粉55-65份，麸皮15-20份，玉米粉5-10份，蔗糖1-5份，豆粕5-10份，复合液体菌种接种量为5-8份，自然pH，水料重量比为1:2-2:3，各组分充分混合均匀得到；(3)固体培养基发酵结束时，测定物料水分，控制水分含量≤35％；将物料粉碎，过2mm筛，测定其有效活菌数为1-20亿/g，纤维素酶活200-800U/g，蛋白酶活30-200U/g，水分为15-35％，pH为5.5-7.5，细度70-100％，即制成有机物料腐熟剂。优选的，上述有机物料腐熟剂的制备方法，所述步骤(2)中固体培养基进行发酵的方法是：将复合液体菌种溶于水后加入固体培养基中，混合均匀；补足水分；将接种后的物料装入编织袋后放到发酵室进行发酵。优选的，上述有机物料腐熟剂的制备方法，所述步骤(2)中固体培养基进行发酵的初始发酵条件是：含水率为45-55％，含复合液体菌种；初始pH为自然pH；初始温度为自然温度；接种量为物料总重量(不含加入的水)的5-8％。优选的，上述有机物料腐熟剂的制备方法，所述步骤(2)中固体培养基进行发酵过程还进行翻堆，当物料温度上升至50℃以上时，进行翻堆降温；发酵第三天温度未到50℃时，翻堆增氧；第一次翻堆后，每隔24小时翻堆一次；翻堆4次以后，静置2-3天；培养时间为7-10天。优选的，上述有机物料腐熟剂的制备方法，所述翻堆的具体方法为：取空编织袋接于下方，抬起或用叉车挑起装有物料的编织袋，将物料匀速缓慢倒入空编织袋。上述有机物料腐熟剂可用于畜禽粪便堆肥以生产商品有机肥料、生物有机肥、有机-无机复混肥料等。本发明的有益效果：上述有机物料腐熟剂，将特定功能菌种分别进行单菌种液体培养-复配-多菌种固体联合培养，与传统的液体发酵吸附、单菌种液体-固体联合培养-复配等方式相比，具有以下优点：1、该方法制备的有机物料腐熟剂活菌数更大、代谢产物更多、酶活更高；2、菌株间通过多菌种复合固体发酵，于进入堆肥物料前各菌株间就建立和稳固了互利共生、优势互补的关系，代谢物种类多，酶类齐全，菌株活性高，产品稳定性和活性更好，保存期更长；3、克服了现有技术发酵成本高、不耐低温、发酵周期长、产品稳定性差、活菌数虽大加入堆肥物料后却无法生长繁殖导致无法发挥作用、酶活较低等弊端；4、培养基无需灭菌、培养过程中无需加热、能耗低、生产工艺简单、设备要求低、成本低；5、有机物料腐熟剂经室温-升温-高温-降温过程，与畜禽粪便堆肥发酵温度变化一致。所以，在相应温度下微生物的组成变化亦类似，加入堆肥物料后，适应期更短，微生物迅速进入快速生长期，使堆肥启动快、升温快、腐熟快；6、本发明制得的有机物料腐熟剂主要指标：有效活菌数1-20亿/g，纤维素酶活200-800U/g，蛋白酶活30-200U/g，明显优于《有机物料腐熟剂》(NY609-2002)中要求(有效活菌数≥0.5亿/g、纤维素酶活≥30U/g、蛋白酶活≥15U/g)，且其它各项理化及卫生指标均达标。附图说明图1是试验例1牛粪堆肥发酵时，加入有机物料腐熟剂和CK在堆肥过程中温度变化对比图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。实施例1将哈茨木霉、酿酒酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌进行液体发酵后的单菌种发酵液按照重量比为10:20:20:50混合均匀制成复合液体菌种(所述哈茨木霉液体发酵菌种、酿酒酵母液体发酵菌种的活菌数≥108cfu/mL，植物乳杆菌液体发酵菌种、枯草芽孢杆菌液体发酵菌种的活菌数≥109cfu/mL)。按重量份数将稻壳粉60份，麸皮16份，玉米粉10份，蔗糖1份，豆粕8份，混合均匀成固体培养基；将复合液体菌种5份溶于水后加入固体培养基中，混合均匀；补足水分至水料重量比1:2。将接种后的物料装入编织袋后放到发酵室进行发酵。初始发酵条件是：含水率为46.3％，含复合液体菌种；初始pH为自然pH；初始温度为自然温度；接种量为物料总重量(不含加入的水)的5％。物料温度于第1天上升至50-60℃，进行翻堆降温；后每隔24小时翻堆一次；翻堆4次以后，静置2天。固体发酵结束时，测定物料水分为25％；测定其有效活菌数为15亿/g，纤维素酶活763U/g，蛋白酶活172U/g，pH为5.8，细度85％。实施例2将哈茨木霉、酿酒酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌进行液体发酵后的单菌种发酵液按照重量比为12:20:18:50混合均匀制成复合液体菌种(所述哈茨木霉液体发酵菌种、酿酒酵母液体发酵菌种的活菌数≥108cfu/mL，植物乳杆菌液体发酵菌种、枯草芽孢杆菌液体发酵菌种的活菌数≥109cfu/mL)。将稻壳粉65份，麸皮15份，玉米粉6份，蔗糖2份，豆粕7份，混合均匀成固体培养基；将复合液体菌种5份溶于水后加入固体培养基中，混合均匀；补足水分至水料重量比2:3。将接种后的物料装入编织袋后放到发酵室进行发酵。初始发酵条件是：含水率为51.6％，含复合液体菌种；初始pH为自然pH；初始温度为自然温度；接种量为物料总重量(不含加入的水)的5％。物料温度于第2天上升至50-60℃，进行翻堆降温；后每隔24小时翻堆一次；翻堆4次以后，静置2天。固体发酵结束时，测定物料水分为28％；测定其有效活菌数为16亿/g，纤维素酶活706U/g，蛋白酶活181U/g，pH为5.6，细度83％。实施例3将哈茨木霉、酿酒酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌进行液体发酵后的单菌种发酵液按照重量比为5:25:15:60混合均匀制成复合液体菌种(所述哈茨木霉液体发酵菌种、酿酒酵母液体发酵菌种的活菌数≥108cfu/mL，植物乳杆菌液体发酵菌种、枯草芽孢杆菌液体发酵菌种的活菌数≥109cfu/mL)。按重量份数将稻壳粉55份，麸皮20份，玉米粉5份，蔗糖2份，豆粕5份，混合均匀成固体培养基；将复合液体菌种5份溶于水后加入固体培养基中，混合均匀；补足水分至水料重量比1:2。将接种后的物料装入编织袋后放到发酵室进行发酵。初始发酵条件是：含水率为45.9％，含复合液体菌种；初始pH为自然pH；初始温度为自然温度；接种量为物料总重量(不含加入的水)的8％。物料温度于第2天上升至50-60℃，进行翻堆降温；后每隔24小时翻堆一次；翻堆4次以后，静置2天。固体发酵结束时，测定物料水分为27％；测定其有效活菌数为19亿/g，纤维素酶活700U/g，蛋白酶活195U/g，pH为5.7，细度82％。实施例4将哈茨木霉、酿酒酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌进行液体发酵后的单菌种发酵液按照重量比为15:25:25:45混合均匀制成复合液体菌种(所述哈茨木霉液体发酵菌种、酿酒酵母液体发酵菌种的活菌数≥108cfu/mL，植物乳杆菌液体发酵菌种、枯草芽孢杆菌液体发酵菌种的活菌数≥109cfu/mL)。按重量份数将稻壳粉65份，麸皮15份，玉米粉10份，蔗糖5份，豆粕10份，混合均匀成固体培养基；将复合液体菌种5份溶于水后加入固体培养基中，混合均匀；补足水分至水料重量比2:3。将接种后的物料装入编织袋后放到发酵室进行发酵。初始发酵条件是：含水率为50.3％，含复合液体菌种；初始pH为自然pH；初始温度为自然温度；接种量为物料总重量(不含加入的水)的5％。物料温度于第2天上升至50-60℃，进行翻堆降温；后每隔24小时翻堆一次；翻堆4次以后，静置2天。固体发酵结束时，测定物料水分为30％；测定其有效活菌数为18亿/g，纤维素酶活781U/g，蛋白酶活185U/g，pH为5.5，细度85％。试验例1牛粪堆肥发酵使用本发明实施例1制备的有机物料腐熟剂，按照每吨1‰的添加比例对牛粪进行堆肥发酵。以不含菌剂的其它组成成分为对照。将堆肥调整初始水分为55％、C/N＝26、pH＝7.5。初夏常温环境下进行发酵，实际测量物料内的温度，结果如图1所示。加入本发明有机物料腐熟剂的实验组从1天后物料温度就上升至74℃，并持续70℃以上7天，雨后降温至57-58℃，经翻堆后65℃以上持续5天。对理化参数进行测定，结果如表1所示(测定方法和指标要求参照《有机肥料》(NY525-2012)中规定)。实验组去水分效果明显，CK组变化不大，部分区域水分未损失；实验组N％，P2O5％、总养分含量高于CK，K2O％含量低于CK，分析原因为下雨未苫盖导致钾随水流失。表明实验组固氮、固磷效果好；分析有机质、C/N可得，实验组有机物分解多，腐熟度高。表1理化参数对比含水率％N％P2O5％K2O％和(N+P2O5+K2O)％有机质％C/N实验组34.91.142.661.875.6736.3418.49CK48.50.820.982.794.5946.9833.23综上所述，本发明所述有机物料腐熟剂可加速牛粪的腐熟，发酵过程升温快、高温高、高温期持续时间长，达到快速无害化处理。堆肥产品养分含量高，腐熟度高。上述参照实施例对该一种有机物料腐熟剂及其制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3