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一种利用金银花废料制备有机肥的方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2024-11-22 01:35

本发明属于有机肥技术领域，具体涉及一种利用金银花废料制备有机肥的方法。

背景技术：

金银花又名双花、忍冬花等，为忍冬科植物忍冬lonicerjaponicathunb.干燥花蕾或带初开的花，为药食两用植物，收载于中国药典（2010年版）一部第205页。夏秋花开放之前采收，干燥即得；味甘，性寒，归心、肺、胃径；具有清热解毒，疏散风热的功效；用于痈肿疗疮，喉痹，丹毒，热毒血利，风热感冒，温病发热；除药用外，还是牙膏、饮料、化妆品及多种中成药的重要原料。近年来，随着金银花提取物在加工药品、功能食品、食品及其它保健用品中广泛应用，其产量及需求量也快速增长。据《2015年中国中草药种植行业发展状况》中来源于商务部的监测数据表明，2014年金银花产量及需求已达2.6万吨，2011年以来交易量递增率达15%以上，金银花提取物的加工规模及需求量也呈快速增长趋势，提取物加工企业生产过程中的金银花废料量也越来越大。早期中药提取后的废料主要采取填埋、焚烧、固定区域堆放等方法处理，不仅耗去大量的资金，还占用了大面积土地，而且造成资源浪费和严重的环境污染。

现有用中药渣制有机肥的技术方案：有采用添加猪粪、鸡粪等牲畜粪便作辅料制备的，如公告为cn102399096a《一种利用中药渣生产有机肥的方法》、公告为cn101696129a《一种利用中药渣生产氨基酸有机-无机复混肥料的方法》、公告为cn103992188a《一种含中药渣的有机肥料及其生产工艺》;还有通过菌种发酵制备的，如公告为cn103449863a《一种中药药渣堆肥快速发酵生产有机肥的方法》、公告为cn104961579a《一种中药渣生物有机肥及制备方法》、公告为cn103739325a《一种利用中药药渣发酵的有机肥及其制备方法》、公告为cn104945030a《一种利用松叶药渣发酵制备有机肥的方法》。

中药渣制有机肥除上述报道外，大多是采用与其他中药渣或n、p、k无机盐或菌种组合应用的方法，植保作用较弱。但目前尚无金银花废料制备有机肥实现金银花资源循环利用的相关报道。

技术实现要素：

为解决金银花废料的循环利用，减少环境污染，制备一种兼具植保作用的有机肥，本发明提供一种利用金银花废料制备有机肥的方法。

为此本发明的技术方案为：一种利用金银花废料制备有机肥的方法，该金银花废料为金银花水提-醇沉工艺中产生的药渣废料和沉降物混合而成，沉降物包括醇沉物和水沉物，其特征在于：该金银花废料的组分按折干重量份计为：药渣废料90-96份，沉降物4-10份；该金银花废料经预处理、混合均匀后，采用一组由嗜热毛壳菌、嗜热侧孢霉制备的嗜热菌菌液，及另一组由多粘类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌制备的嗜温菌菌液作为菌种，依次逐步发酵，发酵结束后，烘晒、粉碎、制粒、包装后即得该有机肥。具体制备方法包括以下步骤：

步骤一、金银花废料的预处理：取刚出提取罐的金银花废渣，以600转/分～800转/分的转速离心1～2分钟除水，在专用场地晾晒，或烘干至含水量在50%～65%，备用；取金银花水提醇沉工艺加工过程中的醇沉物、水沉物废料，在专用场地晾晒，或烘干至含水量18%以下时，粉碎，过20目～60目筛，混合均匀，得金银花沉降物，备用；以折干重量计，取药渣废料90～96份，金银花沉降物4～10份，将二者充分混合均匀即得料渣，备用；

步骤二、菌种营养液的制备：取饮用水，按水重量计依次加入0.02%～0.06%二水氯化钙，0.01%～0.02%硫酸镁，0.05%～0.1%磷酸氢二钾，0.5%～1.0%豆饼粉，2%～5%马铃薯粉，搅拌均匀后，加热煮沸，密闭，90℃～100℃保温40分钟～60分钟，趁热用滤布过滤，冷却至45℃～55℃得菌种营养液备用；

步骤三、嗜热菌菌液及嗜热菌种料的制备：取步骤一的料渣，继续烘晒至含水量为40%～50%时，粉碎，过8～10目筛，得种渣，备用；

1）嗜热菌菌液的制备：按种渣体积计，取10%～15%步骤二的菌种营养液，分成两份；按营养液体积计，取5%～8%新制二级反渗透水，分别加入嗜热毛壳菌孢子、嗜热侧孢霉孢子，制成含菌量在106个/毫升～108个/毫升混悬液，将该混悬液分别加入菌种营养液中，充分搅拌混匀，在42℃～48℃保温发酵6小时～12小时，将两种菌液合并，混合均匀，得嗜热菌菌液；

2）嗜热菌种料的制备：在不断搅拌或抛翻的条件下，用喷淋法将嗜热菌菌液均匀的加入到种渣中，继续搅拌或抛翻至嗜热菌菌液与种渣充分混匀后，送入发酵槽堆成厚度一致，表面平整的种渣堆，种渣堆高0.8m～1.2m，宽1.0m～1.5m；盖好发酵槽盖，打开并调节好进、排气孔，用温度传感器监测种渣堆的中、底部温度，给种渣堆加温至40℃～48℃，关闭加温系统，保温发酵；当种渣堆内的温度升高到50℃～59℃时，即得嗜热菌种料，立即进入下一步操作；

步骤四、嗜热菌发酵：取步骤一的料渣，按料渣体积计，取5%～10%的嗜热菌种料，均匀的加入料渣中，搅拌或抛翻使种料与料渣充分混合均匀，送入发酵槽中堆成厚度一致，表面平整的料渣堆，料渣堆高0.8m～1.2m，宽1.0m～1.5m；盖好发酵槽盖，打开并调节好进、排气孔，用温度传感器监测料渣堆中、底部温度，给料渣堆加温至40℃～48℃，关闭加温系统，保温发酵；当料渣堆内部温度升至60℃～69℃，及时通气或抛翻降温，使料渣温度降至40℃～50℃后，再整理好料堆，加盖，继续发酵；重复发酵升温、通气或抛翻降温、再发酵操作；当发酵期间料渣堆温度在至少12小时内，停留在40℃～55℃之间不再升高时，即可通气或抛翻降温使料渣堆温度降至28℃～35℃，得嗜热菌酵料，进入下一步操作；

步骤五、嗜温菌菌液的制备：当步骤四的嗜热菌发酵进入发酵末期时，同步进行如下操作；按步骤四嗜热菌酵料体积计，取2%～5%步骤二的菌种营养液，按营养液体积计，加入0.05%～0.1%泛酸钙、叶酸，搅拌溶解后，分成两份，分别加入多粘类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，使菌浓度分别达到106个/毫升～108个/毫升，充分搅拌混均，28℃～35℃保温发酵6小时～12小时，合并两种菌液，即得嗜温菌菌液；

步骤六、嗜温菌发酵：取步骤五嗜温菌菌液，加1～2倍量温度为28℃～35℃新制的二级反渗透水搅拌混匀，将稀释后的菌液用加压喷淋方式，均匀的加入到步骤四制得的嗜热菌酵料中，边加边搅拌或边抛翻，直至菌液均匀的分布于嗜热菌酵料中，送至发酵槽堆放，堆放操作要求同步骤四；堆放后盖好发酵槽盖，打开并调节好进、排气孔，用温度传感器监测酵料堆中、底部的温度，给酵料堆加温至28℃～35℃，关闭加温系统，保温发酵；观察、记录酵料堆初始温度及发酵过程中温度变化，当酵料堆发酵升温过程停止后或温度开始下降时，即可终止发酵，得有机肥半成品；

步骤七、烘晒、制粒、包装：取步骤六的有机肥半成品，在40℃～50℃的专用场地晾晒或烘干，当有机肥半成品含水量达到25%～35%时，进行粉碎、筛分、捏合造粒，再在40℃～50℃晾晒或烘干至含水量为12%～20%时，分级，包装或真空包装即得成品有机肥。

进一步的，所述嗜热菌菌液为嗜热毛壳菌或嗜热侧孢霉或二者的结合制备。

进一步的，所述嗜温菌菌液为多粘类芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌或二者的结合制备。

进一步的，所述发酵槽的技术要求为，发酵槽应为内腔净尺寸高0.9m-1.3m，宽1.0m-1.5m，保温性能良好的发酵设施；发酵槽内壁及底部有水循环加温系统，底部有分布均匀的进气孔，可方便的进行加压通气操作；发酵槽上面可加盖密闭，盖上有均匀分布的排气孔；进、排气孔能方便的关闭、打开、调节通气量。

进一步的，所述步骤四及步骤六的发酵、通气或抛翻降温操作过程中，应随时检查料渣、嗜热菌酵料的含水量，当含水量低于50%时，可通过从料渣、酵料堆上面喷淋，或边抛翻边喷淋的方式，补加经过除菌过滤器过滤的新制一级返渗透水，使料渣、嗜热菌酵料含水量达到50%～65%，所补水的水温应与发酵菌最适生长温度一致。

有益效果：

本方法将金银花经水提-醇沉产生的废药渣、醇沉物、水沉物作为制备有机肥的原料，使废料得到充分利用的同时，也为发酵菌的生长提供了植物纤维、多糖、蛋白质、单糖、树脂、无机盐、微量元素等成分，使发酵料渣的养分更丰富、更均衡，避免了过去将金银花醇沉物、水沉物作为废物排入水中，大大降低中药加工废水中有机物浓度，降低了废水处理难度和处理费用，也使金银花的资源综合利用率从6%左右提高到98%以上，使金银花种植及深加工产业基本形成一个资源循环利用的产业链。

所采用的发酵菌种嗜热毛壳菌、嗜热侧孢霉、多粘类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌都是植物益生菌，四种益生菌分两组按先后顺序接种、发酵，使每种菌都能在最适生长温度下充分发酵，最大程度的实现其各自发酵目的，发酵时嗜热毛壳菌合成的麦角甾醇类物质、毛壳甲素，地衣芽孢杆菌合成的脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类、氨基酸类、核酸类等，多粘类芽孢杆菌合成的多粘菌素类物质，都具有较好的稳定性和抗菌、杀菌作用；同时采用低温干燥工艺，使成品中含有大量的活性益生菌，这些活性菌的生长繁殖，与植物有害菌竞争性消耗营养、寄生在害虫体内繁殖导致害虫死亡等方式，起到病虫害的防治作用；这些功效多途径、多靶点的作用于有害菌、害虫及促生植物，能有效防止其产生耐药性或抗药性，发挥该有机肥的植保作用。

采用本方案发酵槽的尺寸，一是确保能够允许发酵料堆的高度能达0.8m-1.2m，宽1.0m-1.5m；二是发酵料堆过高及过宽，既会造成发酵料内部通气性下降，也会造成加温时热传递时间较长，同时给机械化作业带来困难。

制备过程中要求及时补水使料渣、嗜热菌酵料含水量达到50%～65%，既可保障发酵菌生长所需的湿润条件，又能避免水份过多致使发酵料渣及酵料的通气性变差，降低氧含量，影响生长。

具体实施方式

一种利用金银花废料制备有机肥的方法，该金银花废料为金银花水提-醇沉工艺中产生的药渣废料和沉降物混合而成，沉降物包括醇沉物和水沉物，其特征在于：该金银花废料的组分按折干重量份计为：药渣废料90-96份，沉降物4-10份；该金银花废料经预处理、混合均匀后，选用一组由嗜热毛壳菌（chaetomiumthermophilum）、嗜热侧孢霉（sporotrichumthermophile）制备的嗜热菌菌液，及另一组由芽孢杆菌（paenibacilluspolymyxa）、地衣芽孢杆菌（bacilluslicheniformis）制备的嗜温菌菌液作为菌种，依次逐步发酵，发酵结束后，烘晒、粉碎、制粒、包装后即得该有机肥。具体制备方法包括以下步骤：

步骤三、嗜热菌菌液及嗜热菌种料的制备：取步骤一的料渣，继续烘晒至含水量为40%～50%时，粉碎，过8～10目筛，得种渣，备用；

步骤六、嗜温菌发酵：取步骤五嗜温菌菌液，加1～2倍量温度为28℃～35℃新制的二级反渗透水搅拌混匀，将稀释后的菌液用加压喷淋方式，均匀的加入到步骤四制得的嗜热菌酵料中，边加边搅拌或边抛翻，直至菌液均匀的分布于嗜热菌酵料中，送至发酵槽堆放，堆放操作要求同步骤四；堆放后盖好发酵槽盖，打开并调节好进、排气孔，用温度传感器监测酵料堆中、底部的温度，给酵料堆加温至28℃～35℃后，关闭加温系统，保温发酵；观察、记录酵料堆初始温度及发酵过程中温度变化，当酵料堆发酵升温过程停止后或温度开始下降时，即可终止发酵，得有机肥半成品；

所述嗜热菌菌液为嗜热毛壳菌或嗜热侧孢霉或二者的结合制备。

所述嗜温菌菌液为多粘类芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌或二者的结合制备。

所述发酵槽的技术要求为，发酵槽应为内腔净尺寸高0.9m-1.3m，宽1.0m-1.5m，保温性能良好的发酵设施；发酵槽内壁及底部有水循环加温系统，底部有分布均匀的进气孔，可方便的进行加压通气操作；发酵槽上面可加盖密闭，盖上有均匀分布的排气孔；进、排气孔能方便的关闭、打开、调节通气量。

所述步骤四及步骤六的发酵、通气或抛翻降温操作过程中，应随时检查料渣、嗜热菌酵料的含水量，当含水量低于50%时，可通过从料渣、酵料堆上面喷淋，或边抛翻边喷淋的方式，补加经过除菌过滤器过滤的新制一级返渗透水，使料渣、嗜热菌酵料含水量达到50%～65%，所补水的水温应与发酵菌最适生长温度一致。

本品可多种方法、多种途径给施，防治多种病虫害。例如：

本方法制得的有机肥进行沟施、穴施，或按重量计加4-5倍量水制成混悬液灌根，除能改善土质，增产，改善农产品品质，降解农田中残留的化肥、农药、畜生粪便中尿激酶等有害物质，防止农作物污染、中毒外，对植物根腐病、枯萎病、土虫传播等也有防治作用；将作物种子与本方法制得的有机肥按1:0.5-1:1.5体积比进行混合，加适量的水拌种，使有机肥能粘附包裹在种子上，播种后，既可防治或减轻种子的病虫害，又可保水，补给营养，促进种子发芽，提高种子的发芽率，降低植物在整个生长期枯萎病的发病率；本方法制得的有机肥与水按1:4-1:5的比例充分混合，搅拌，静置后取上清液过滤，取滤液，每亩按30kg-50kg进行叶面喷施，除可增产外，还能防治或减轻植物的枯萎病、叶腐病等多种茎、叶病害。取上清液后的肥渣，仍然是可用于沟施或穴施的有机肥。

本方法制备的有机肥，除不宜与苯并咪唑类等少数化学杀菌剂合用外，可与其它生物、化学农药交替施用，以增强药剂对病虫害的防治效果，减少化学杀菌剂的用量，及化学杀菌剂对土壤和农产品的污染。减轻化学杀菌剂对农业益虫的伤害。

本法制备的有机肥，除符合有机肥ny884-2012标准外，还具有质地细腻，无异臭，有酵香或微酸气味，接触者及给施者乐于接受。