一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法
2024-03-27 20:54:05
一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法。該方法是將葡萄果渣、畜禽糞便、輔料和發酵劑經過堆放並啟動三級發酵過程，然後在短時間內達到高溫，徹底地殺滅發酵物中的有害病原菌、寄生蟲卵等，消除惡臭，使發酵物中含氮、磷的有機物迅速轉化為無菌和無病蟲害的發酵物，然後通過造粒和微囊化處理技術將富含有機質、速效養分含量高的無菌果渣發酵物進行包埋處理，製備成微囊化多段控釋有機肥。本發明具有操作簡單、方便、成本低，生產出的有機肥無害化程度強等特點。
【專利說明】一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無害化處理，尤其涉及的是一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著農業產業結構的調整和居民飲食結構的變化，我國各地的果蔬及其深加工產業發展迅速，由此產生了大量的果蔬廢渣，不僅汙染了環境，引起了人體健康等問題，同時也影響了果蔬深加工產業的可持續健康發展。目前，葡萄果渣等大多未進行處理或只是進行了簡單的處理就直接丟棄，常見的簡單處理技術主要有掩埋法、乾燥法、化學法等方法，但是這幾種方法存在著不能徹底解決葡萄果渣堆放過程中產生的一些較頑固的有害病菌，容易造成二次汙染，更容易汙染環境，嚴重影響人體健康和相關產業的發展。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法。
[0004]本發明的技術方 案如下:
[0005]一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法，包括以下步驟:
[0006](I)有機肥預備料的製備
[0007]將葡萄果渣、畜禽糞便和輔料混合，然後在所得混合物中加入生物發酵劑，用預混機混合攪拌均勻,得到攪拌好的發酵物,發酵物的水分含量為總質量的40~60% ;將發酵物堆放在自動控溫的發酵槽中，分三級發酵；三級發酵結束後，高溫78~80°C，殺菌2~4小時得到無菌、無病蟲害、富含有機質、速效養分含量高的有機肥預備料；
[0008](2)有機肥料顆粒的製備
[0009]通過生物有機肥料顆粒機將(I)所得有機肥預備料製備成直徑為0.8mm~1.2mm的有機肥料圓形顆粒，得到有機肥料顆粒；
[0010](3) 二段控釋有機肥顆粒的製備
[0011]將0.8~Ikg的殼聚糖加入到含有體積分數為0.75%的IOOkg乙酸水溶液中，經高速乳化均質機在3000~4500r/min下高速攪拌乳化,使殼聚糖完全溶解於乙酸水溶液中，然後將殼聚糖水溶液均勻的噴灑在(2)所述有機肥料顆粒上，塗膜均勻後，採用機械低溫乾燥或微波快速乾燥隧道對其進行乾燥，其中所述的機械低溫乾燥的乾燥溫度為35°C~45°C，時間為18h~36h，得二段控釋有機肥顆粒；
[0012](4)三段控釋有機肥顆粒的製備
[0013]將3~7kg的玉米醇溶蛋白、4~6kg醇溶小麥蛋白、3~5kg澱粉、4~5kg雙硬脂酸甘油酯和2~3.5kg吐溫-8，同時加入到500kg體積濃度為15~18%乙醇水溶液中，在溫度為75~78°C下，5000~7000r/min攪拌1.5~2.5h，得到混合壁材溶液；然後採用流化床設備將混合壁材溶液均勻的噴灑塗膜在(2)所述有機肥料顆粒上，塗膜均勻後，採用機械低溫乾燥或微波快速乾燥隧道對其進行乾燥，其中所述機械低溫乾燥的乾燥溫度為30°C~42°C，時間為18h~36h，得三段控釋有機肥顆粒；
[0014] (5)多段控釋有機肥的製備
[0015]將(2)、(3)、(4)所述有機肥料顆粒、二段控釋有機肥顆粒和三段控釋有機肥顆粒按重量比為2: 3: 3~3: 4: 5比例混合，經包裝即為多段控釋有機肥。
[0016]所述的葡萄果渣、畜禽糞便和輔料的重量比為3:1: 0.5~5: 2:1 ;其中葡萄果渣含水量為葡萄果渣總質量的60~65% ;輔料含水量小於輔料總質量的12%。
[0017]所述的輔料為秸杆和稻草的混合顆粒，秸杆和稻草的質量比為1:1。
[0018]所述的混合物和生物發酵劑的比為IOkg:22~28g。
[0019]所述的發酵槽深為1.2~1.5米，寬為1.8~2.3米，長為8~10米；發酵物填充的體積為發酵槽總體積的60~75%。
[0020]所述的製備方法，其三級發酵為:1) 一級發酵，溫度為35~38°C，時間為24~48小時，其中每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次；2) 二級發酵，要再次加入生物發酵劑，其中發酵溫度為40~43°C，發酵時間為8~10天，每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次；3)三級發酵，發酵溫度為52~55°C，發酵時間為12~24小時，每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次。
[0021]所述的二級發酵加入的生物發酵劑和發酵物的比為13~17g:10kg。
[0022]所述的有機肥料顆粒和殼聚糖水溶液的比為100kg:4.5~5.5kg。
[0023]所述的有機肥料顆粒和混合壁材溶液的比為100kg:4.8~5.6kg。
[0024]本發明具有操作簡單、方便、成本低，生產出的有機肥無害化程度強、發酵效果好、多段控釋等特點，可把葡萄深加工企業的廢渣轉化為優質肥料資源，有效改善產地和加工地的環境，保護了城鄉生態環境，提高經濟效益。本發明能夠徹底殺死有害病菌，減少能源的消耗以及臭氣的散發等環境汙染，且處理時間短，養分流失少，能充分利用葡萄等果渣、促進相關產業的快速發展。
【具體實施方式】
[0025]以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[0026]實施例1葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥的製備
[0027]1、將需要處理的葡萄果渣(含水量在60-65%左右)和畜禽糞便、其它輔料秸杆和稻草混合顆粒(比例按1:1混合)(含水量小於12% )分別稱量並分份。按葡萄果渣:畜禽糞便:輔料重量比為5.5: 2: I的比例進行混合，然後加入生物發酵劑(購於北京神農採禾生物科技有限公司)，其生物發酵劑和混合物的比為25g:10kg。然後將葡萄果渣、糞便、輔料、生物發酵劑混合物採用預混機混合攪拌均勻、攪拌好的發酵物水分控制在55%，達到手握成團，鬆手既散的效果。發酵物堆放在自動控溫的發酵槽中，槽深在1.4米，寬度以2.0米為宜，長度9米，發酵物填充的體積為發酵槽總體積控制在70%。分三級發酵:一級發酵溫度在36°C，時間為30小時，每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次；二級發酵溫度為42°C，每IOkg葡萄果渣等混合發酵物再加入生物發酵劑15g，發酵9天，每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次；三級發酵溫度為53°C，發酵時間為20小時，每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次；然後再高溫80°C，高溫殺菌2小時可達到理想效果，得到無菌、無病蟲害、富含有機質、速效養分含量高的高效有機肥預備料。
[0028]2、有機肥料顆粒的製備:
[0029]首先通過生物有機肥顆粒機將I所述有機肥預備料製備成直徑為0.8mm-l.2mm的有機肥料圓形顆粒備用。
[0030]3、二段控釋有機肥顆粒的製作方法:
[0031]將0.8~Ikg的殼聚糖加入到含有0.75%的IOOkg乙酸水溶液中，經高速乳化均質機高速攪拌乳化，速率為4000r/min，將殼聚糖完全溶解於乙酸水溶液中，然後將殼聚糖水溶液均勻的噴灑在2所述的有機肥料顆粒上(比例為IOOkg有機肥料:5.0kg的殼聚糖水溶液)，噴灑均勻後，採用機械低溫乾燥的方法進行通風乾燥，乾燥溫度為40°C，時間為28小時。或採用微波快速乾燥隧道進行快速乾燥，得到二段控釋有機肥顆粒。
[0032]4、三段控釋有機肥顆粒的製作方法
[0033]將5kg的玉米醇溶蛋白、4kg醇溶小麥蛋白、4.5kg澱粉、4.2kg雙硬脂酸甘油酯和
2.2kg吐溫-8，同時加入到500kg乙醇水溶液中(乙醇含量為16% (體積))，溫度為76°C，高速6000r/min攪拌2.0h,得到混合壁材溶液A，然後採用流化床設備將混合壁材溶液A均勻的噴灑塗膜在2所述有機肥料顆粒上(比例為IOOkg有機肥料顆粒:5.2kg混合壁材溶液A)，塗膜均勻後，採用機械低溫乾燥床的方法進行乾燥，乾燥溫度為40°C，時間為30h，或採用微波快速乾燥隧道進行快速乾燥，得到三段控釋有機肥顆粒。
[0034]5、多段控釋高效有機肥的製備方法:
[0035]將2、3、4所述的有機肥料顆粒、二段控釋有機肥顆粒和三段控釋有機肥顆粒按照重量比為3: 4: 5的比例混合，經包裝即成為一種多段控釋高效有機肥。
[0036]實施例2多段控釋高效有機肥的應用
[0037]該葡萄果渣經三級發酵和微囊化處理後製備而成的多段控釋高效有機肥，在玉米、黃豆、西瓜等農作物種植過程中，一般在土地深翻前按40_65kg/畝進行一次性施肥，然後進行深犁翻土 ；或者是在雨後在靠近植物根部8-12cm區域內進行施肥，實驗結果表明，該多段控釋高效有機肥可以明顯促進農作物的生長，而且在改善土壤肥力方面，起效快，微囊化多段控制釋放，第一階段未經包埋的有機肥顆粒，能夠快速起到改善肥力的作用；第二階段，在土壤中水分的長期作用下或者經過澆灌的土壤中的高水分的瞬間作用，第二階段的經過包埋的有機肥顆粒表面的包裹層能夠逐漸溶脹，最終包裹層崩潰而使有機肥顆粒暴露而起到進一步改善和提高肥力的作用；第三階段，因在有機肥顆粒的包裹層物質中加入了玉米醇溶蛋白、醇溶小麥蛋白、澱粉、雙硬脂酸甘油酯和吐溫-80等物質，大大改善了包裹層的保護性能，在土壤中水分的超長期作用下或者經過澆灌的土壤中的高水分的長期作用，並結合土壤中的微生物的長期降解作用，使得包裹層逐步膨脹、降解至最終崩潰而使有機肥顆粒暴露，起到進一步提高肥力的作用。經研究和實驗數據表明，葡萄果渣經三級發酵和微囊化處理後製備而成的多段控釋高效有機肥用於玉米種植，玉米產量增加比對照組提高了 11.6 %，比使用複合肥的土地產量提高6.5%，發病率比對照組降低20 % -25 %。
[0038]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種葡萄果渣三級發酵微囊化多段控釋有機肥製備方法，其特徵是，包括以下步驟:
(1)有機肥預備料的製備 將葡萄果渣、畜禽糞便和輔料混合，然後在所得混合物中加入生物發酵劑，用預混機混合攪拌均勻，得到攪拌好的發酵物，發酵物的水分含量為總質量的40~60% ;將發酵物堆放在自動控溫的發酵槽中，分三級發酵；三級發酵結束後，高溫78~80°C，殺菌2~4小時得到無菌、無病蟲害、富含有機質、速效養分含量高的有機肥預備料； (2)有機肥料顆粒的製備 通過生物有機肥料顆粒機將(I)所得有機肥預備料製備成直徑為0.8mm~1.2mm的有機肥料圓形顆粒，得到有機肥料顆粒； (3)二段控釋有機肥顆粒的製備 將0.8~Ikg的殼聚糖加入到含有體積分數為0.75%的IOOkg乙酸水溶液中，經高速乳化均質機在3000~4500r/min下高速攪拌乳化,使殼聚糖完全溶解於乙酸水溶液中，然後將殼聚糖水溶液均勻的噴灑在(2)所述有機肥料顆粒上，塗膜均勻後，採用機械低溫乾燥或微波快速乾燥隧道對其進行乾燥，其中所述的機械低溫乾燥的乾燥溫度為35°C~45°C，時間為18h~36h，得二段控釋有機肥顆粒； (4)三段控釋有機肥顆粒的製備 將3~7kg的玉米醇溶蛋白、4~6kg醇溶小麥蛋白、3~5kg澱粉、4~5kg雙硬脂酸甘油酯和2~3.5kg吐溫-8，同時加入到500kg體積濃度為15~18%乙醇水溶液中，在溫度為75~78°C下，5000~7000r/min攪拌1.5~2.5h，得到混合壁材溶液；然後採用流化床設備將混合壁材溶液均勻的噴灑塗膜在(2)所述有機肥料顆粒上，塗膜均勻後，採用機械低溫乾燥或微波快速乾燥隧道對其進行乾燥，其中所述機械低溫乾燥的乾燥溫度為30°C~42°C，時間為18h~36h，得三段控釋有機肥顆粒； (5)多段控釋有機肥的製備 將(2)、(3)、(4)所述有機肥料顆粒、二段控釋有機肥顆粒和三段控釋有機肥顆粒按重量比為2: 3: 3~3: 4: 5比例混合，經包裝即為多段控釋有機肥。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是，葡萄果渣、畜禽糞便和輔料的重量比為3:1: 0.5~5: 2:1 ;其中葡萄果渣含水量為葡萄果渣總質量的60~65% ;輔料含水量小於輔料總質量的12%。
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是，輔料為秸杆和稻草的混合顆粒，秸杆和稻草的質量比為1:1。
4.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是，混合物和生物發酵劑的比為IOkg:22 ~28g0
5.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是，發酵槽深為1.2~1.5米，寬為1.8~2.3米，長為8~10米；發酵物填充的體積為發酵槽總體積的60~75%。
6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是，三級發酵為:1)一級發酵，溫度為35~38°C，時間為24~48小時，其中每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次；2) 二級發酵，要再次加入生物發酵劑，其中發酵溫度為40~43°C，發酵時間為8~10天，每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次；3)三級發酵，發酵溫度為52~55°C，發酵時間為12~24小時，每3小時採用整槽式翻堆機機械翻堆一次。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵是，二級發酵加入的生物發酵劑和發酵物的比為13~17g:10kg。
8.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是，有機肥料顆粒和殼聚糖水溶液的比為100kg -A.5 ~5.5kg。
9.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是，有機肥料顆粒和混合壁材溶液的比為100kg:4.8 ~5.6kg。
【文檔編號】C05F17/00GK103524166SQ201310505088
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】邢亞閣, 車振明, 關統偉, 許青蓮, 張慶, 劉平, 孫叢珊, 蔣麗, 張麗珠 申請人:西華大學