生物有機無機三元復混肥生產工藝的製作方法

2023-06-01 03:49:26

專利名稱：生物有機無機三元復混肥生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及生物有機無機三元復混肥的生產工藝，特別是以畜禽糞便和農作物秸稈類有 機物、生物菌劑和無機肥通過翻拋發酵及造粒技術、菌劑噴塗技術製作牛物有機無機復混肥
的生產工藝。
背景技術：
國內外生物有機肥生產方法較多，我國生物肥產業化工作起步晚，生產廠家少，規模小， 設備工藝落後，產量低，質量差，遠遠滿足不了無公害綠色和有機農業的發展需求。利用畜 禽糞便發酵生產生物有機肥技術，是國際上從上世紀60年代後期迅速發展起來的一項新的生 物處理技術，它是通過多學科的綜合運用，藉助於混合的微生物群落在特定的環境中對多相 的有機物進行分解，將有機固體廢棄物發酵腐熟成為腐殖質，用於肥沃和改良土壤。由於生 物處理可以達到"無害化減排和資源化"的效果，並且具有經濟、實用、不需外加能源、不 產生二次汙染等特點。因此，自70年代後，引起了世界各國的廣泛重視，並迅速成為環保領 域內的一個研究熱點。目前國內生產生物有機肥對原料一般都不進行調質預處理，直接發酵， 其結果是發酵周期長，質量差，生產率低。
發酵工藝中，國內常見的是條垛式和槽式發酵。條垛式是將原料混合物堆成長條形的堆 或垛，在好氧條件下進行分解，是一種常見的好氧發酵工藝。而條垛工藝存在的主要缺點是: 條垛太大中心附近易形成厭氧區，翻動條垛時有酸臭氣體釋放；條垛太小，其散熱迅速，發 酵溫度低不能殺滅蛔蟲卵，大腸菌群等病原體，水分蒸發少。傳統槽式發酵是寬4一5米.，長 60—80米的長型槽，上有翻拋設備。原料混合物從首端進入，經翻拋前移，到尾端出料，完 成一個發酵周期。同條垛式相比，發酵周期短，發酵質量有所提高，勞動強度降低，但其規 模較小，設備腐蝕磨損嚴重，運行成本高。不論是條垛式還是傳統槽式發酵都普遍存在一個 菌種混亂，缺乏規範的工藝及技術參數，設備結構不合理等因素，致使生產過程中微生物活 菌數不穩定，特別是在高溫乾燥過程中，致使原有的生物菌中有相當一部分功能菌失活死亡，導致產品質量不穩定，使用效果不明顯。

發明內容
本發明的目的是針對生物有機無機復混肥生產工藝質量存在的諸多缺陷，提供一種製作 生物有機無機三元復混肥的生產工藝。該方法可大大縮短腐解周期，發酵腐解過程養分損失 少，酸臭氣體產生量少；腐解完全，發酵徹底。特定功能菌存活率高，施肥方便，應用廣泛， 增產增收效果明顯。
本發明根據生物有機肥生產特定的物理、化學、生物特性，在現有發酵技術的基礎上改 進，採取深槽翻拋發酵技術，發酵槽深2 10米， 一般在2 5米，根據農作物秸稈和畜禽糞
便的有機質含量，含水量確定加入比例，控制調整碳氮比和ra值，嚴格控制發酵水份，同時
採用擠壓造粒後低溫乾燥工藝和生物菌劑噴塗冷卻技術製作三元復混肥。
本發明生物有機無機三元復混肥的生產工藝，是由農作物秸稈、畜禽糞便類有機組份和 活性生物菌劑組配，經翻拋充氧、深槽發酵、粉碎製成生物有機肥，再與無機肥和微量元素 混配製造，其特徵是該復混肥的製作工藝包括如下過程
① 拌料將作物秸稈、畜禽糞便有機組份與活性生物菌劑按規定比例混合攪拌，調整物
料碳氮比為26 35， PH為5. 5 8. 5，水份控制在40 65%;
② 發酵將混合物料置於槽深2 10米的發酵槽內於-15 75'C條件下發酵20 50天， 有效活菌數為0.3 2億/g，可縱橫行走的翻拋過氧機隨時在槽體之間的任何部位、任意深度 進行翻拋作業；
③ 翻拋發酵過程中用翻拋機每間隔18 36小時翻拋一次，採用行走車與橫走車相結合 的雙向行走機構，可縱橫移動，實現相鄰兩槽之間的跨區作業，為物料強制給氧、蒸發水份 和降溫；
④ 混料造粒將發酵完畢的物料粉碎至60 120目，再與無機肥料和微量元素混合造粒， 物粒直徑為2 5咖，於50 150。C乾燥，使出料水份控制在《10 %;
⑤ 菌劑噴塗將特定功能菌培養、擴繁、濃縮、過濾後，按每百公斤物料噴塗菌劑用量 1.0 2.5kg，採用離心方式霧化液體，在懸浮狀態下與有機肥料接觸混合，用活性生物菌劑 對乾燥的物料顆粒表面進行噴塗，被噴塗物經冷卻至室溫，即得到復混肥成品。生物有機肥裡含有大量活性微生物，在高溫烘乾過程中就會死亡。採用低溫乾燥工藝， 嚴格控制物料溫度，避免在烘乾過程中造成活性菌死亡。
為了提高成品肥中的活菌數，除採用低溫乾燥工藝避免原有的生物菌失活死亡外，還採 取對篩分後的顆粒表面進行生物菌劑噴塗技術，以解決烘乾成本高和功能菌損失的問題。是 將特定功能菌培養、擴繁、濃縮、過濾後，用泵打入噴塗設備內，按比例噴塗到篩分後的顆 粒表面。液體噴塗機採用離心方式霧化液體，在懸浮狀態下與有機肥料接觸混合，不存在死 角與交叉噴塗現象，噴塗均勻度高。
本發明與現有技術相比具有如下優點 1、由於採用深槽翻拋發酵技術，在翻拋的過程中物料被揚起前移，同時自然強制給氧、 蒸發水分、後期降低溫度，發酵料從首端進入到尾端為一個周期，縮短了腐解周期，腐解過 程養分損失少，酸臭氣體產生量少，發酵徹底，腐解完全，可實現大規模連續化生產；本發 明工藝產品即有生物功能，又有有機、無機養分，能滿足作物良好生長的營養需要，是一種 安全、環保、全營養的生物一有機一無機復混肥料；
2、採用低溫乾燥工藝避免原有的生物菌失活死亡外，還採取對篩分後的顆粒表面進行生 物菌劑噴塗的獨特技術，解決了烘乾成本高和功能菌損失的技術難題，特定功能菌存活率高， 保證了成品肥中功能菌的數量和活性，增產增收效果明顯；
3、本發明產品生物一有機一無機復混肥料，含有微生物和有機質，是一種安全、環保 型的肥料，產品經農業部農產品質量監督檢驗測試中心檢測有效活菌數為0.58億/g，蛔蟲卵 死亡率100%。大量活性菌的存在和功能菌之間的相互作用，具有獨特的固氮、解磷、解鉀、 抗生等作用，可活化土壤養分，該肥施入土壤後，在一定的溫度溼度下，大量微生物的活動 產生有機酸和酶，在弱酸和酶的作用下，土壤中的磷、鉀被分解出來，供植物吸收利用，提 高肥料利用率。另外微生物的繁殖和代謝，可促進土壤團粒結構的形成，土壤孔隙增加，水、 肥、氣、熱得到調節，使土壤變的疏鬆、綿軟，有利於保水、保肥，具有改良土壤、培肥地 力，防止土壤板結的作用。
4、是養分全、質量好——在生物有機肥中按一定比例添加了無機養分和微量元素，營養 全面，不僅含有植物生長所需要的各種營養元素，而且還含有有機質、微生物、酶類、胺基酸、脂肪等。產品經檢測氮、磷、鉀總含量達21.62V有機質27.86%，有機養分為作物根系 微生物的繁衍創造良好的環境，從而達到改善土壤的物理、化學、生物特性，為作物的增產 奠定基礎，無機養分和微量元素能滿足作物生長所需的營養成分，達到平衡施肥的目的。另 外增產抗病效果好，能提高農產品品質一化肥的大量使用，造成農產品質量、品質下降，我 國目前每畝土地使用化肥的數量，是聯合國糧農組織公布的合理使用化肥數量的27倍，根據 國家有關部門檢測，現在的糧食、蔬菜中亞硝酸鹽含量高達4100mg/kg，國家規定的標準是 不能超過3000 mg/kg，超標1100mg/kg，這都是過量施用化肥的結果。亞硝酸鹽是一種致癌 物質，糧食中含有這樣的有害物質，不但是飯不好吃的問題，而且還會嚴重損害國民的身體 健康。生物有機肥能補充土壤中的有機質和微生物，功能性微生物具有固氮、解磷、解鉀、 抗生等功能，活化土壤養分，減少化肥使用量20—30%。降低農產品中的亞硝酸鹽含量，提 高農產品品質，"瓜果甜、蔬菜香、飯好吃、營養高"，提高小麥、水稻等大田作物的蛋白質、 胺基酸含量。用在香瓜、葡萄、西瓜等含糖作物上，糖度提高20%左右，維生素C含量增加， 果實色澤鮮豔，果形整齊美觀，耐儲運，不易腐爛，口感好，施用生物有機肥的農產品，亞 硝酸鹽含量低，農藥殘留少，完全達到AA級綠色食品標準。
5、能增強作物的抗逆性——長期大量使用化肥農藥，不但是農產品品質下降，對環境 造成嚴重汙染，更重要的是用農藥防治作物的病蟲害，不是越治越輕，而是越治越重，用藥 量越來越大，其原因是病菌、病毒具有了抗藥性。從長遠、安全、環保、有效的角度看，生 物防治才是發展方向。作物施用生物有機肥後，功能性微生物的生長、繁殖在作物根系周圍 形成優勢菌群，抑制其它有害菌的侵入，達到以菌治菌的目的，使作物根系發達，生長健壯， 具有抗倒伏、抗病蟲害的作用，增強作物的抗逆性。本品通過在白菜、豌豆、番茄、辣椒等 作物上的使用情況看，抗病效果顯著。如白菜"軟腐病"，使用本品發病率為2%，而使用蔬 菜專用肥和雞糞肥發病率17—20%;豌豆"白粉病"使用本品的發病率為2%，而使用農家肥 和化肥的發病率為43%，番茄、辣椒"黃萎病"病情指數分別下降23.5%和25%。
6、能增產、增收——通過田間對比試驗，施用生物有機肥比常規用肥大田作物增產10%
以上。中國農科院在北京大興區榆垡鎮南劉村施用本發明生物有機肥，所作的玉米田間試驗
結果為玉米平均畝產865.2 kg，(常規用肥的玉米平均畝產為786.7 kg)增產78.5kg，增產率為10%，增產效果顯著，值得推廣應用。
河北土肥總站在定州市南城區八兄村施用本發明生物有機肥，進行辣椒田間對比試驗的 結果為辣椒平均畝產6011.4kg，(常規施肥平均畝產為5646.0 kg)畝增產365.4 kg，增產
率6.5%;天津市土肥站在西青區上辛口蔬菜大棚基地施用本發明生物有機肥，辣椒試驗增產
率6%;在大巷區番茄對比試驗增產14%;朝陽土肥站在西瓜上的對比試驗增產13.7%;除此
之外在遼寧建平暖棚香瓜試驗，內蒙寧城的冷棚茄子試驗，凌源的西紅柿、黃瓜試驗等，增 產達10% 25%。通過不同地區、不同作物、不同栽培條件的田間對比試驗表明，活性生物有 機肥適應性強、功能突出，在防病、抗病、提高農產品品質及增產增收等方面效果顯著。
具體實施例方式
附圖
為本發明生產工藝流程圖。 下面通過具體實施方式
對本發明作進一步描述。
利用畜禽糞便和農作物秸稈類有機物、生物菌劑和無機肥製作生物有機無機三元復混肥
的生產工藝，具體步驟如下
① 拌料使用的智能配料混料機，將作物秸稈、畜禽糞便有機組份與活性生物菌劑按規 定比例混合攪拌，根據農作物秸稈和畜禽糞便的有機質含量，含水量確定加入比例，控制調
整碳氮比和PH值，調整物料碳氮比為26 35， ra為5.5 8.5，嚴格控制發酵水份，使水份 控制在40 65%;同時加入高活性菌劑，混合達到要求後，送入深池發酵槽。
② 發酵將混合物料置於兩個深3米，寬6米，長105米的發酵槽內，兩槽體並排放置， 承重牆體上面各有一條道軌，道軌上有可縱橫行走的大型翻拋過氧機，該設備可隨時在兩個 槽體之間的任何部位、任意深度進行翻拋作業。
選用低溫、中溫、高溫複合微生物發酵菌製成高活性菌劑，於-15 75'C條件下發酵20 50天， 一般冬季30 50天，夏季20 30天；各菌種之間的枏互協調作用可提高發酵腐熟速 度，控制分解酸臭氣體溢出，加速固體廢物的轉化分解。發酵初期低溫菌發揮作用，升溫迅 速，接種24小時後發酵溫度可達到70-75°C ，高溫菌耐高溫可達80°C 。
③ 翻拋發酵過程中採用翻拋機每間隔24小時翻拋一次，為物料強制給氧、蒸發水份和 降溫；在翻拋的過程中物料被揚起前移，同時自然強制給氧、蒸發水分、後期降低溫度。這樣發酵料從首端進入到尾端為一個周期，發酵徹底。腐解完全採用行走車與橫走車相結合的 雙向行走機構，可縱橫移動，實現相鄰兩槽之間的跨區作業，加裝強排裝置，能及吋排出水 分、補充氧氣。該設備具有對高含水物料團塊的衝擊破碎作用，以增加物料的表面積，使物 料變的疏鬆，有利於好氧發酵。
④ 混料造粒將翻拋發酵完畢的物料粉碎至60 120目，再與無機肥料和微量元素混合 造粒，物粒直徑為2 5mm，生物有機肥同無機肥料混合造粒後進入烘乾系統，於50 150°C 乾燥，使出料水份控制在《10%;由於生物有機肥含纖維高、密度低，成品大都是粉狀，選 用PM——800型擠壓造粒設備，顆粒堅固，不易破碎，成粒率高，返料量小。
⑤ 菌劑噴塗將特定功能菌培養、擴繁、濃縮、過濾後，用泵打入噴塗設備內，噴塗到 篩分後的顆粒表面。按每百公斤物料噴塗菌劑用量為1.5kg，十燥的顆粒物料用活性生物菌 劑進行表面噴塗，液體噴塗機採用離心方式霧化液體，在懸浮狀態下與有機肥料接觸混合， 其結構呈立式布置，物料不經過機械強制性輸送，不會造成原料破損。該系統由控制櫃、噴 塗機、計量系統等組成。工作時，成品物料首先從上遊進入緩衝倉，緩衝倉帶有高、中、低 三個料位器，高料位來控制上遊餵料設備的起停，以防堵塞上遊設備；中、低料位器其功能 是控制進入噴塗機的乾物料和液體。乾物料低於低料位時，乾物料與液體停止進入噴塗機。 當料位逐漸升至中料位器時，十物料在噴塗機內接受微生物菌噴塗。而後從出口流出。(噴塗 結束可將系統切換到手動狀態，排淨內部物料)。本系統工作時，物料盤和液體盤同時起動， 停留在物料盤上的乾物料，在離心力和重力的作用下，被在360°的範圍內拋出，並形成一 向下流動的均勻乾物料簾。與此同時，液體罐內的液體，被泵入高速旋轉的液體盤內，之後 在離心力的作用下向上拋出，從而形成一向上運動的液體簾。兩種逆向運動的物料簾，最後 從料口流出。被噴塗物進行冷卻處理，即得到復混肥成品。
權利要求
1、一種生物有機無機三元復混肥的生產工藝，是由農作物秸稈、畜禽糞便類有機組份和活性生物菌劑組配，經翻拋充氧、深槽發酵、粉碎製成生物有機肥，再與無機肥和微量元素混配製造，其特徵是該復混肥的製作工藝包括如下過程①拌料將作物秸稈、畜禽糞便有機組份與活性生物菌劑按規定比例混合攪拌，調整物料碳氮比為26～35，PH值5.5～8.5，水份控制在40～65％；②發酵將混合物料置於槽深2～10米的發酵槽內於-15～75℃條件下發酵20～50天，有效活菌數為0.3～2億/g，可縱橫行走的翻拋過氧機隨時在槽體之間的任何部位、任意深度進行翻拋作業；③翻拋發酵過程中用翻拋機每間隔18～36小時翻拋一次，採用行走車與橫走車相結合的雙向行走機構，可縱橫移動，實現相鄰兩槽之間的跨區作業，為物料強制給氧、蒸發水份和降溫；④混料造粒將發酵完畢的物料粉碎至60～120目，再與無機肥料和微量元素混合造粒，物粒直徑為2～5mm，於50～150℃乾燥，使出料水份控制在≤10％；⑤菌劑噴塗將特定功能菌培養、擴繁、濃縮、過濾後，按每百公斤物料噴塗菌劑用量1.0～2.5kg，採用離心方式霧化液體，在懸浮狀態下與有機肥料接觸混合，用活性生物菌劑對乾燥的物料顆粒表面進行噴塗，被噴塗物經冷卻至室溫，即得到復混肥成品。
2、 按照權利要求l所述的生物有機無機三元復混肥的生產工藝，其特徵是每百公斤物料 噴塗菌劑用量1.5kg,發酵槽深2 5米，翻拋間隔時間為24小時。
全文摘要
生物有機無機三元復混肥的生產工藝，是由農作物秸稈、畜禽糞便類有機組份和活性生物菌劑組配，根據農作物秸稈和畜禽糞便有機質含量，調整碳氮比26~35，PH5.5～8.2，水份40～65％，於-15～75℃下發酵20～50天，有效活菌數為0.3～2億/g；經翻拋充氧、深槽發酵、粉碎製成生物有機肥，再與無機肥和微量元素混配，同時採用擠壓造粒後低溫乾燥工藝和生物菌劑噴塗冷卻技術製作三元復混肥。該方法可大大縮短腐解周期，發酵腐解過程養分損失少，酸臭氣體產生量少，腐解發酵徹底；能增強作物的抗逆性，抗病效果顯著；特定功能菌存活率高，應用廣泛，通過田間對比試驗，施用生物有機肥增產增收達10％～25％。
文檔編號C05G1/00GK101676243SQ200810013309
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者吳忠義, 王雲浩, 蔡德貴 申請人:遼寧元亨生物科技有限公司