有机肥发酵工艺方法
文献发布时间：2023-06-19 16:04:54
技术领域
本发明涉及肥料生产技术领域，更具体地说是涉及有机肥发酵工艺方法。
背景技术
有机肥发酵菌种系一种高科技生物技术研制开发的复合菌种，能快速分解有机质，具有添加量少、强力降解蛋白质、发酵时间短、成本低和发酵温度不受限等优点，能有效杀死发酵物中的有害菌、虫、虫卵和草籽并降解抗生素残留等，繁殖快速、生命力强、安全无毒等特点，有机肥主要来源于植物和(或)动物,施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料.经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，包括:多种有机酸、肽类以及包括氮、磷和钾在内的丰富的营养元素，不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。
我国是一个传统的农业大国，每年因农业生产而产生大量的有机废弃物，如玉米和小麦秸秆、稻草、稻壳、废菌料、畜禽粪便等，通常情况下，这些有机废弃物中除部分小麦秸秆被用于造纸外，大多被焚烧了，既浪费资源，又污染大气，影响环境。同时，城乡居民在日常的生产生活过程中，也会产生大量的有机废弃物，如锯末、粉煤灰、食物残渣、菜叶、菜根等，通常作为垃圾被填埋了，既污染地下水源，又占用土地资源。
废弃农作物含有大量的蛋白质和纤维素，畜禽粪便中含有大量的有机质、氮、磷、钾、微量元素等营养成分，通过有益微生物的处理转变成活性有机肥 ，既对废弃农作物和畜禽粪便无害化处理，又可以产生巨大的经济效益。
近些年来，人们开展了利用微生物技术对有机废弃物进行处理的研究，将有机废弃物处理成生物有机肥料。有机肥中含有大量有益物质，不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。
目前，通过废弃农作物和畜禽粪便制备的生物有机肥种类繁多，生物有机肥产品质量的关键指标是产品的有效活菌数，有效活菌数不达标等问题导致生物有机肥的质量参差不齐，这样就不能起到很好的施肥效果，因此，现有技术的生物有机肥制备工艺还有待改进和提高。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供有机肥发酵工艺方法，对发酵原料及配比进行改进，对初始含水量、复合菌液接种量等进行优化，获得最佳的发酵工艺配方及参数，提高生物有机肥的质量。
本发明通过下述技术方案实现：有机肥发酵工艺方法，包括如下步骤：
物料称量：将非流体状畜禽粪便捣碎然后混同流体状畜禽粪便一起称量，将废弃农作物切碎并称量，将发酵菌剂称量，上述组份按照预定比例称取；
物料混合：将称量好的畜禽粪便、废弃农作物加入到混合机充分混合，然后将发酵菌剂加入再次混合，得到混合物料；
增湿：对混合物料进行增湿，使混合物料的含水量保持在50-60％，得到增湿混合物料；
发酵：将增湿混合物料放入发酵罐中，灌内温度保持45-70℃，保持7天，然后每天降低10-12℃，连续降低3d，充分发酵，得到发酵物料；
干燥：将发酵物料放入干燥脱水装置，充分干燥脱水，得到发酵有机肥。
本发明有机肥发酵工艺方法，采用畜禽粪便、废弃农作物为原料，加入发酵菌剂，对混合物含水量进行控制，对发酵工艺和参数进行优化，制备有效活菌数较高的发酵有机肥，获得更佳的施肥效果，工艺简单，易于实施，实现工艺标准化生产，获得稳定的施肥效果。
进一步，还包括废气处理，废气处理为：将发酵步骤中产生的废气排到废气收集处理装置中。
本发明增加了废气处理环节，将发酵工艺中产生废气通过废气处理装置进行处理，废气处理装置采用现有技术的设备即可，整个发酵过程更加环保，有利于环境保护。
进一步，所述物料称量步骤中，按重量份数计，包括畜禽粪便0.8-1.2份、废弃农作物1.2-1.8份、发酵菌剂0.4-0.6份。
本发明对物料的配比进行了研究，获得最佳的组份配方，实现有机发酵肥的最佳效果，可实现更好的废物利用。
进一步，所述物料称量步骤中，按重量份数计，包括畜禽粪便1份、废弃农作物1.5份、发酵菌剂0.5份。
本发明对原料组份的研究，获得了一个最佳的方案。
进一步，所述物料称量步骤中，所述畜禽粪便为羊粪或牛粪的一种或多种。
进一步，所述物料称量步骤中，所述废弃农作物为玉米秸秆或小麦秸秆的一种或多种。
进一步，所述物料称量步骤中，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌或施氏假单胞菌的一种或多种。
进一步，所述发酵菌剂放入培养基中，在温度30-35℃下振荡培养12-15h，振荡速度为180-200r/min。
本发明对发酵菌的培养工艺进行了研究，对培养工艺参数进行了优化，获得了更佳的培养效果，发酵菌的优化也促进了有机肥发酵工艺的优化，发酵有机肥质量更好。
进一步，所述发酵步骤中，通过送风装置，持续向发酵罐中输送空气。
本发明通过送风装置持续向发酵罐中输送空气，保障发酵氧气充足。
进一步，所述增湿步骤中，使混合物料的含水量保持在55％。
本发明对混合物料的含水量进一步优化，获得更佳的发酵效果。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明有机肥发酵工艺方法，采用畜禽粪便、废弃农作物为原料，加入发酵菌剂，对混合物含水量进行控制，对发酵工艺和参数进行优化，制备有效活菌数较高的发酵有机肥，获得更佳的施肥效果，工艺简单，易于实施，实现工艺标准化生产，获得稳定的施肥效果；
2、本发明有机肥发酵工艺方法，增加了废气处理环节，将发酵工艺中产生废气通过废气处理装置进行处理，废气处理装置采用现有技术的设备即可，整个发酵过程更加环保，有利于环境保护；
3、本发明有机肥发酵工艺方法，对物料的配比进行了研究，获得最佳的组份配方，实现有机发酵肥的最佳效果，可实现更好的废物利用；
4、本发明有机肥发酵工艺方法，工艺简单，易于操作，可标准化生产，实现工业规模化应用，同时，能实现畜禽粪便、废弃农作物最大化利用，环境友好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步描述。以下实施例仅为本发明的几个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
实施例1
有机肥发酵工艺方法，包括如下步骤：
物料称量：将非流体状畜禽粪便捣碎然后混同流体状畜禽粪便一起称量，将废弃农作物切碎并称量，将发酵菌剂称量，上述组份按照预定比例称取；
物料混合：将称量好的畜禽粪便、废弃农作物加入到混合机充分混合，然后将发酵菌剂加入再次混合，得到混合物料；
增湿：对混合物料进行增湿，使混合物料的含水量保持在50-60％，得到增湿混合物料；
发酵：将增湿混合物料放入发酵罐中，灌内温度保持45-70℃，保持7天，然后每天降低10-12℃，连续降低3d，充分发酵，得到发酵物料；
干燥：将发酵物料放入干燥脱水装置，充分干燥脱水，得到发酵有机肥。
更具体地，还包括废气处理，废气处理为：将发酵步骤中产生的废气排到废气收集处理装置中。
更具体地，所述物料称量步骤中，按重量份数计，包括畜禽粪便1.2份、废弃农作物1.8份、发酵菌剂0.6份。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述畜禽粪便为羊粪或牛粪的一种或多种。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述废弃农作物为玉米秸秆或小麦秸秆的一种或多种。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌或施氏假单胞菌的一种或多种。
更具体地，所述发酵菌剂放入培养基中，在温度30-35℃下振荡培养12-15h，振荡速度为180-200r/min。
更具体地，所述发酵步骤中，通过送风装置，持续向发酵罐中输送空气。
更具体地，所述增湿步骤中，使混合物料的含水量保持在60％。
实施例2
有机肥发酵工艺方法，包括如下步骤：
物料称量：将非流体状畜禽粪便捣碎然后混同流体状畜禽粪便一起称量，将废弃农作物切碎并称量，将发酵菌剂称量，上述组份按照预定比例称取；
物料混合：将称量好的畜禽粪便、废弃农作物加入到混合机充分混合，然后将发酵菌剂加入再次混合，得到混合物料；
增湿：对混合物料进行增湿，使混合物料的含水量保持在50-60％，得到增湿混合物料；
发酵：将增湿混合物料放入发酵罐中，灌内温度保持45-70℃，保持7天，然后每天降低10-12℃，连续降低3d，充分发酵，得到发酵物料；
干燥：将发酵物料放入干燥脱水装置，充分干燥脱水，得到发酵有机肥。
更具体地，还包括废气处理，废气处理为：将发酵步骤中产生的废气排到废气收集处理装置中。
更具体地，所述物料称量步骤中，按重量份数计，包括畜禽粪便0.8份、废弃农作物1.2份、发酵菌剂0.4份。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述畜禽粪便为羊粪或牛粪的一种或多种。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述废弃农作物为玉米秸秆或小麦秸秆的一种或多种。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌或施氏假单胞菌的一种或多种。
更具体地，所述发酵菌剂放入培养基中，在温度30-35℃下振荡培养12-15h，振荡速度为180-200r/min。
更具体地，所述发酵步骤中，通过送风装置，持续向发酵罐中输送空气。
更具体地，所述增湿步骤中，使混合物料的含水量保持在50％。
实施例3
有机肥发酵工艺方法，包括如下步骤：
物料称量：将非流体状畜禽粪便捣碎然后混同流体状畜禽粪便一起称量，将废弃农作物切碎并称量，将发酵菌剂称量，上述组份按照预定比例称取；
物料混合：将称量好的畜禽粪便、废弃农作物加入到混合机充分混合，然后将发酵菌剂加入再次混合，得到混合物料；
增湿：对混合物料进行增湿，使混合物料的含水量保持在50-60％，得到增湿混合物料；
发酵：将增湿混合物料放入发酵罐中，灌内温度保持45-70℃，保持7天，然后每天降低10-12℃，连续降低3d，充分发酵，得到发酵物料；
干燥：将发酵物料放入干燥脱水装置，充分干燥脱水，得到发酵有机肥。
更具体地，还包括废气处理，废气处理为：将发酵步骤中产生的废气排到废气收集处理装置中。
更具体地，所述物料称量步骤中，按重量份数计，包括畜禽粪便1份、废弃农作物1.5份、发酵菌剂0.5份。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述畜禽粪便为羊粪或牛粪的一种或多种。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述废弃农作物为玉米秸秆或小麦秸秆的一种或多种。
更具体地，所述物料称量步骤中，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌或施氏假单胞菌的一种或多种。
更具体地，所述发酵菌剂放入培养基中，在温度30-35℃下振荡培养12-15h，振荡速度为180-200r/min。
更具体地，所述发酵步骤中，通过送风装置，持续向发酵罐中输送空气。
更具体地，所述增湿步骤中，使混合物料的含水量保持在55％。
实验例
1、原料配比对有机肥发酵的影响
原料选取：实验选取5组原料，5组原料的总质量相同，按重量份数计，A组为0.8份畜禽粪便、1.8份废弃农作物，B组为0.9份畜禽粪便、1.6份废弃农作物，C组为1份畜禽粪便、1.5份废弃农作物，D组为1.1份畜禽粪便、1.4份废弃农作物，E组为1.2份畜禽粪便、1.2份废弃农作物，上述畜禽粪便选取新鲜牛粪，上述废弃农作物选用小麦秸秆。
上述原料选取后，按照本发明的方法进行有机肥发酵，其他参数一致，得到的发酵有机肥进行有效活菌数的测定,活菌数的测定按照《微生物肥料产品检验规程》中的方法进行测定。
表1 原料配比对有机肥发酵的影响
由表1可知，畜禽粪便与废弃农作物的配比从低到高变化，有机肥有效活菌数呈先上升后下降的趋势变化，畜禽粪便与废弃农作物的最佳配比为1份畜禽粪便、1.5份废弃农作物。
2、发酵菌剂用量对有机肥发酵的影响
原料选取：实验选取4组发酵菌剂，发酵菌剂采用枯草芽孢杆菌，A组取发酵菌剂0.4g，B组取发酵菌剂0.45g，C组取发酵菌剂0.5g，D组取发酵菌剂0.6g，每组的畜禽粪便为1g、废弃农作物为1.5g。
上述原料选取后，按照本发明的方法进行有机肥发酵，其他参数一致，得到的发酵有机肥进行有效活菌数的测定,活菌数的测定按照《微生物肥料产品检验规程》中的方法进行测定。
表2 发酵菌剂用量对有机肥发酵的影响
由表2可知，随着发酵菌剂用量的增加，有机肥有效活菌数呈先上升趋势变化，当发酵菌剂用量达到0.5g时，再增加发酵菌剂用量，有机肥有效活菌数增加不明显，所以最佳用量为0.5g，按照重量分数计，原料的最佳配比为：畜禽粪便1份、废弃农作物1.5份、发酵菌剂0.5份。
3、原料含水量对有机肥发酵的影响
取3组成分配比一样的原料，按照重量分数计，畜禽粪便1份、废弃农作物1.5份、发酵菌剂0.5份，通过增湿操作，A组原料含水量为50％，B组原料含水量为55％，C组原料含水量为60％。
上述原料选取后，按照本发明的方法进行有机肥发酵，其他参数一致，得到的发酵有机肥进行有效活菌数的测定,活菌数的测定按照《微生物肥料产品检验规程》中的方法进行测定。
表3 原料含水量对有机肥发酵的影响
由表3可知，随着原料含水量的增加，有机肥有效活菌数呈先上升后下降的趋势变化，当原料含水量为55％时，有机肥有效活菌数最高，因此选用原料的含水量为55％。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。