一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥及其制备方法和应用 |
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| 申请号 | CN202410130713.3 | 申请日 | 2024-01-30 | 公开(公告)号 | CN117964416A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 长沙绿叶生物科技有限公司; | 发明人 | 杨塞; 易自力; 文利新; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及南荻原料处理技术领域，公开了一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的 有机肥 及其制备方法和应用。该方法包括在所述南荻提取渣中混入氮源、菌种和 水 发酵 数天，得到所述有机肥；所述有机肥经检测总氮含量2.5～3.5％，总磷含量2～3.5％，总 钾 含量1.5～3％，有机质含量80～90％，有效活菌数1～2亿/g，未检出粪大肠菌群数和蛔虫卵。所述的南荻生产低聚木糖后的提取渣中只剩下 纤维 素和木质素，物质结构更加蓬松，有利于进行 微 生物 发酵处理，经过菌种发酵促进南荻提取渣内的 纤维素 和木质素降解，使有机肥营养素含量增加，有效提高有机肥的 质量 ，显著提升了南荻提取渣的价值。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥，其特征在于，包括在所述南荻提取渣中混入氮源、菌种和水发酵数天，得到所述有机肥；所述有机肥经检测总氮含量 |
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| 说明书全文 | 一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥及其制备方法和应用 技术领域[0001] 本发明涉及南荻原料处理技术领域，尤其涉及一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 南荻是洞庭湖区湿地一种常见的优势物种，是一种高大禾草，南荻具有生物质产量高、生物质品质优良等特点，其纤维素、半纤维素和木质素含量之超过90％，是一类优良的木质纤维生物质原料。南荻的半纤维素含量在22％至26％之间，且以木聚糖为主，是制备低聚木糖的理想原料。南荻原料经过亚临界定向萃取、生物质逐级分离、低温喷雾干燥等一整套工艺流程后，可生产出低聚木糖。再生产低聚木糖过程中，每产出1吨低聚木糖，就会产生5‑6吨南荻提取渣。如果这些提取渣不能得到有效的利用，一方面降低了南荻的经济价值，另一方如果直接废弃会产生环境污染。目前还未出现有效处理南荻提取渣的方法。 [0003] 公告号为CN104119111B的中国专利公布了一种蓝藻、芦苇和水稻秸杆制有机肥的工艺，芦苇茎、水稻秸杆粉碎混合，将蓝藻、粪便湿发酵，二者混合，干法厌氧发酵，再好氧发酵，造粒烘干，得有肌肥有机质含量32～35％，总养分5～7％，水分20～28％；该专利有效提升了芦苇的经济价值，但粪便中常含有有害菌群和蛔虫卵，在应用过程中易造成二次环境污染，对于已提取过低聚木糖的南荻提取渣来说，工艺无法直接转移应用制造出高有机质含量且无污染的有机肥。 发明内容[0004] 根据现有技术中尚没有将提取过低聚木糖的南荻提取渣制成高有机质含量且无污染的有机肥的技术方案，本发明提供一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥，经检测有机质含量高达80～90％，富含矿物质和活性菌群，无粪大肠菌群和蛔虫卵；本发明还提供一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥的应用，应用于植物生长时，能有效提供有机质和各类矿物质，并且不污染水土。 [0005] 本发明以以下技术方案实现： [0006] 一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥，包括在所述南荻提取渣中混入氮源、菌种和水发酵数天，得到所述有机肥；所述有机肥经检测总氮含量2.5～3.5％，总磷含量2～3.5％，总钾含量1.5～3％，有机质含量65～90％，有效活菌数1～2亿/g，粪大肠菌群数未检出，蛔虫卵未检出。 [0007] 所述的南荻生产低聚木糖后的提取渣是将粉碎的南荻原料进行过亚临界定向萃取，经过该过程后，南荻生物质中的半纤维素已被提取，只剩下纤维素和木质素，纤维素和木质素之间的结构发生了改变，更加蓬松，更有利于进行微生物发酵处理，其碳含量为47‑50％。 [0008] 优选的，还包括菌种发酵液，制备过程为将拟混入所述南荻提取渣的所述菌种与红糖共混，加水搅拌培养得到；所述氮源为尿素。 [0009] 优选的，所述菌种发酵液的所述制备过程中所述菌种与红糖混合比为1∶0.1～0.3，水与菌种混合比为100∶0.5～2，所述菌种为水谷欣有机肥发酵菌剂。 [0010] 一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥的制备方法，包括以下步骤： [0012] 2)将步骤1)制备的混合物料一叠堆，进行好氧发酵数天得混合物料二； [0013] 3)将步骤2)制备的混合物粒二烘干至含水量低于10％，得到所述有机肥。 [0014] 优选的，步骤1)中南荻提取渣与尿素混合比为100∶4.5～6，南荻提取渣与菌种发酵液质量混合比为100∶70～110。 [0015] 优选的，步骤2)中所述混合物料一好氧发酵时，每2天翻堆一次，所述好氧发酵时间为10～15天。 [0016] 优选的，步骤3)中烘干温度为60～80℃。 [0017] 一种根据上述的一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥或根据上述的一种以生产过低聚木糖的南荻提取渣为原料的有机肥的制备方法制备的有机肥在辅助植物生长上的应用。 [0018] 本发明有益效果： [0019] (1)本发明采用生产过低聚木糖的南荻提取渣为有机肥主要原料，经过菌种发酵促进南荻提取渣内的纤维素和木质素降解，使有机肥的营养素含量增加，有效提高有机肥的质量，显著提升了南荻提取渣的价值。 [0020] (2)本发明的氮源为尿素，既能显著提升氮含量，又能防止动物粪便中不可控的有害菌群和虫卵对环境的污染。 [0021] (3)本发明的有机肥中氮含量2.5～3.5％，总磷含量2～3.5％，总钾含量1.5～3％，有机质含量80～90％，有效活菌数1～2亿/g。 [0022] (4)本发明工艺简单成本低，有利于大规模工业推广。 具体实施方式[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；实施例中，如无特别说明，所用手段均为本领域常规的手段；本文中所用的术语“包含”、“包括”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括；例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素；此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合；本发明实施例和对比例中所用的实验原料均为市售产品。 [0024] 实施例1 [0025] 原料组成：南荻生产低聚木糖后的提取渣提取渣100公斤(C含量为47.62％，N含量为0.48％，C/N为99.21)，尿素5.5公斤(C含量为20％，N含量为46％，C/N为0.43)、水谷欣有机肥发酵菌剂1公斤、红糖0.2公斤； [0026] 混料：将上述南荻提取渣、尿素混合并搅拌均匀而得混合物料备用； [0027] 扩大菌种：在容器里，用50公斤干净的水将0.2公斤红糖完全解于水中再将0.5公斤有机肥发酵菌剂混于水中并搅拌，然后在容器培养1天既得50公斤生产用有机肥发酵菌液； [0028] 拌料：将混合物料拌上生产用有机肥发酵菌液及适量水把混合物料的含水量调节至40～50％； [0029] 发酵：将含水量为40～50％的混合物料堆成宽1米，高0.5米长度不限的条形堆，进行好氧发酵，每2天堆翻一次，堆发酵10～15天，混合料变成褐色或黑褐色，手握之柔软有弹性，完成发酵过程； [0031] 包装：将生物有机肥肥料原料按量包装起来得成品生物有机肥； [0032] 原料成本：尿素14.3元，红糖0.6元，有机肥发酵菌剂10.0元。 [0033] 实施例2 [0034] 原料组成：南荻生产低聚木糖后的提取渣100公斤(C含量为47.62％，N含量为0.48％，C/N为99.21)，尿素5.5公斤(C含量为20％，N含量为46％，C/N为0.43)、君德有机物料腐熟剂0.5公斤； [0035] 混料：将上述南荻提取渣、尿素混合并搅拌均匀而得混合物料备用； [0036] 拌料：将混合物料拌上生产用有机物料腐熟剂及适量水把混合物料的含水量调节至40～50％； [0037] 发酵：将含水量为40～50％的混合物料堆成宽1米，高0.5米长度不限的条形堆，进行好氧发酵，每2天堆翻一次，堆发酵25～30天，混合料变成褐色或黑褐色，手握之柔软有弹性，完成发酵过程； [0038] 烘干：将发酵完成的混合料在60～80℃环境下进行烘干至混合料含水量低于8～10％而得生物有机肥肥料原料； [0039] 包装：将生物有机肥肥料原料按量包装起来得成品生物有机肥； [0040] 原料成本：尿素14.3元，红糖0.6元，有机肥发酵菌剂10.0元。 [0041] 对比例1 [0042] 原料组成：南荻生产低聚木糖后的提取渣100公斤(C含量为47.62％，N含量为0.48％，C/N为99.21)，鸡粪130公斤(C含量为29.33％，N含量为2.92％，C/N为10)、水谷欣有机肥发酵菌剂1公斤、红糖0.2公斤； [0043] 混料：将上述南荻渣、鸡粪混合并搅拌均匀而得混合物料备用； [0044] 扩大菌种：在容器里，用100公斤干净的水将0.2公斤红糖完全解于水中再将1公斤有机肥发酵菌剂混于水中并搅拌，然后在容器培养1天既得100公斤生产用有机肥发酵菌液； [0045] 拌料：将混合物料拌上生产用有机肥发酵菌液及适量水把混合物料的含水量调节至50％左右； [0046] 将含水量为50％左右的混合物料堆成宽1米，高0.5米长度不限的条形堆，进行好氧发酵，每5天堆翻一次，堆发酵25～30天，混合料变成褐色或黑褐色，手握之柔软有弹性，完成发酵过程； [0047] 烘干：将发酵完成的混合料在60～80℃环境下进行烘干至混合料含水量低于8～10％而得生物有机肥肥料原料； [0048] 包装：将生物有机肥肥料原料按量包装起来得成品生物有机肥。 [0049] 成本：鸡粪28.6元，红糖1.2元，有机肥发酵菌剂20.0元。 [0050] 对比例2 [0051] 原料组成：玉米秸秆100公斤(C含量为38.7％，N含量为0.62％，C/N为64.2)，尿素2.92公斤(C含量为20％，N含量为46％，C/N为0.43)、水谷欣有机肥发酵菌剂1公斤、红糖0.2公斤； [0052] 混料：将上述南荻渣、尿素混合并搅拌均匀而得混合物料备用； [0053] 扩大菌种：在容器里，用50公斤干净的水将0.1公斤红糖完全解于水中再将0.5公斤有机肥发酵菌剂混于水中并搅拌，然后在容器培养1天既得50公斤生产用有机肥发酵菌液； [0054] 拌料：将混合物料拌上生产用有机肥发酵菌液及适量水把混合物料的含水量调节至50％左右； [0055] 将含水量为50％左右的混合物料堆成宽1米，高0.5米长度不限的条形堆，进行好氧发酵，每5天堆翻一次，堆发酵35～40天，混合料变成褐色或黑褐色，手握之柔软有弹性，完成发酵过程； [0056] 烘干：将发酵完成的混合料在60～80℃环境下进行烘干至混合料含水量低于8～10％而得生物有机肥肥料原料； [0057] 包装：将生物有机肥肥料原料按量包装起来得成品生物有机肥； [0058] 成本：玉米秸秆收割和粉碎：100公斤为63元，尿素：7.6元，红糖0.6元，有机肥发酵菌剂10.0元。 [0059] 以下为各实施例和对比例发酵产物检测结果对比。 [0060] 实施例1的发酵产物检测：总氮含量3.04％，总磷含量2.81％，总钾含量2.38％，有机质含量83.57％，pH值为7.2，砷、汞、铅、镉、铬重金属未检出，有效活菌数1.34亿/g，粪大肠菌群数未检出，蛔虫卵未检出； [0061] 实施例2的发酵产物检测：总氮含量2.05％，总磷含量1.31％，总钾含量1.07％，有机质含量69.45％，pH值为6.8，砷、汞、铅、镉、铬重金属未检出，有效活菌数0.82亿/g，粪大肠菌群数未检出，蛔虫卵未检出； [0062] 对比例1的发酵产物检测：经检测总氮含量1.62％，总磷含量1.24％，总钾含量1.12％，有机质含量71.64％，pH值为7.1，有效活菌数1.05亿/g，粪大肠菌群数5个/g，蛔虫卵死亡率95.32％。砷含量13.23mg/kg、汞含量2.03mg/kg、铅含量37.84mg/kg、镉含量 2.57mg/kg、铬含量147mg/kg； [0063] 对比例2的发酵产物检测：总氮含量1.31％，总磷含量0.42％，总钾含量1.03％，有机质含量51.89％，pH值为8.5，有效活菌数0.82亿/g，粪大肠菌群数3个/g，蛔虫卵死亡率98.42％，砷含量14.01mg/kg、汞含量1.82mg/kg、铅含量26.11mg/kg、镉含量1.75mg/kg、铬含量87mg/kg。 [0064] 由上述发酵产物检测数据比对可以看到本发明的有机肥总氮磷钾含量都要高于对比例1和2，实施例1和2即使不使用昂贵的畜禽粪便，也可以保持有机质含量高于65％，并且无粪大肠菌和蛔虫卵污染问题，也无重金属污染的问题；并且本发明实施例1和2总成本都在30元以下/kg，而对比例1和2的总成本很轻易就超出40元/kg，因此实施例1和2的有机肥质量是显著优于对比例1和2的。 [0065] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。 |
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