专利名称：：一种可溶性复合微生物肥料的生产方法
技术领域：
：本发明涉及一种可溶性复合微生物肥料的生产方法，具体地说，涉及一种利用氨基酸的生产废液沉淀物的复合微生物肥料的生产方法。
背景技术：
：由于大量化肥的施用，土壤板结，水质下降，农产品严重污染，整个农田生态环境和人们的生存环境受到影响，如何维持我国农业的可持续发展已经引起各级政府的高度重视。特别是我国加入WTO后，我国农业受到严峻挑战，要发展出口创汇农业，必须大力推进绿色食品和无公害食品的发展，作为生产绿色食品生产资料的微生物肥料，已成为农业部重点推广产品。但由于微生物肥料的技术含量高，生产难度大，在我国市场上高质量的产品还很少。具权威部门估计在未来的五年内，微生物肥料的年需求量将达到化肥用量的30%，市场容量将达到4200万吨，而我国微生物肥料现在的年生产量不足100万吨，远远不能满足市场的需要。复合微生物肥料是含有特定微生物活体的制品，应用于农业生产，通过其所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。按照农业部复合微生物肥料行业标准NY/T798-2004的要求，有效活菌数是本产品的主要技术指标，有效活菌数量必须大于2><107个/克、总养分(N+P205+K20)必须大于6%，但要保证高的活菌数量，占产品配方比例70%-80%的载体原料是影响活菌数量的主要因素。现在生产复合微生物肥料产品的厂家都是利用草炭或分化煤作为载体。草炭和分化煤中含有大量的有机质，C/N比符合微生物的生存条件，能够保证微生物的活菌数量。但草炭和分化煤属于矿物质，受国家资源的限制，大量开采会破坏生态，而且施在土壤中很难溶解，其中的有机质和腐植酸很难被作物利用，影响肥效，同时草炭和分化煤的价格也逐年上涨，产品的生产成本也在逐年提高。而且，由于现有产品原材料中不含有氮磷钾元素或含量极少，在生产中往往需要添加氮磷钾化肥，产品中大量的无机离子增加了渗透压，影响了微生物的存活，使活菌数降低，影响了产品质量。以上的缺点都影响了复合微生物肥料的推广。在氨基酸生产过程中大量的高污染性废液排放是长期困扰生产企业的难题，在最为严重的生产味精(谷氨酸)和饲料添加剂赖氨酸的生产企业中，以一个中型生产企业为例，在废液处理中的固体沉淀物每天可以达到几十吨或上百吨，这些沉淀物的酸性很强，如果不妥善的进行处理就会造成土壤和水的严重酸化，有的企业由于无法支付昂贵的处理费用不得不处于半停产状态。有的味精(谷氨酸)和饲料添加剂赖氨酸的生产企业将废液沉淀后的废水由于其含有一定量的可溶性氮、磷、钾养分和有机质、氨基酸、腐植酸，利用废水中的这些营养物质用喷浆造粒生产氨基酸肥料和有机无机复合(复混)肥料，在生产中筛分出来的大粒、小粒和粉状等下角料由于其返回生产成本高而难以利用。
发明内容本发明的目的在于弥补现有技术中的不足，提供一种廉价的、资源利用率高、环保的可溶性复合微生物肥料的生产方法，所述复合微生物肥料质量符合《复合微生物肥料》农业标准(NY/T798-2004)。本发明的目的通过以下措施来实现本发明的生产方法包括菌种的发酵、吸附，该方法按以下步骤进行1、废液沉淀物和下角料的处理(1)废液沉淀物的处理将含水量在50%-60%的所述废液沉淀物进行晾晒或烘干，使烘干后的水分达到15%-20%;将烘干的废液沉淀物进行粉碎；下角料的处理将下角料同样进行粉碎；(2)酸碱度调理在粉状沉淀物和下角料中加入3%-5%的石灰搅拌均匀后装袋堆放两天以上，使pH达到6-7.5。2、复合微生物菌剂制备将枯草芽孢杆菌(5"c///^^^//^)，巨大芽孢杆菌(5ac/〃M5megafeWwm)禾口胶月东样芽孢杆菌(5ac/〃wsmw"7ag/mosMS^rawz7m)单独发酵生产，发酵后的菌液用草炭吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照1:0.9-1.2:0.9-1.2的比例混合、粉碎，使混合后三菌种的活菌总数达到5"08个/克以上，水分保持在30%以内；3、在pH为6.0-7.5的粉状沉淀物及下角料中，以占沉淀物及下角料、微量元素原材料和复合微生物菌剂总重量的2%-10%比例加入微量元素原材料，并以占沉淀物、微量元素原材料和复合微生物菌剂总重量的6%-8%比例加入复合微生物菌剂，搅拌均匀后粉碎，得粉状复合微生物肥料。在上述步骤1中，所述的废液沉淀物来源于味精厂、赖氨酸厂等氨基酸的生产过程，所述的下角料来源于利用氨基酸生产中产生的废水制造氨基酸肥料和有机无机复合(复混)肥料的过程；所述的烘干采用低温冷风烘干设备，以便将温度控制在20(TC-30(TC，以免温度过高分解沉淀物中的有机氮，造成养分损失。另外，经过烘干过程也可对沉淀物进行灭菌。使烘干后的水分达到15%-20%，便于将烘干的沉淀物进行粉碎。氨基酸生产过程中经过烘干粉碎的沉淀物和粉碎后的肥料下角料的基本性状见表1和表2:表1生产氨基酸废液沉淀物(粉状)的基本性状<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从以上的数据可以看出，pH值太低，所以需要进行如步骤1中所述的酸碱度调理过程，将pH值调至6-7.5。步骤2所述发酵后的菌液用草炭吸附的比例是菌液草炭=1:4-6。步骤3中加入复合微生物菌剂后，复合微生物肥料中有效活菌数22><107个/克，总养分(N+P205+K20)26%。步骤1和3中粉碎要求为细度达到40-100目，最佳为60-80目。如果生产粒状产品，可将步骤3中的粉状复合微生物肥料产品继续造粒、烘干、冷却、筛分。步骤3中所述的微量元素原材料为硫酸锌，硼砂，硫酸镁，硫酸铁等其中的一种或几种。在步骤3中，还可以根据市场需要生产不同养分含量的复合微生物肥料，可按粉状沉淀物和下角料的养分含量，适量加入含有氮、磷、钾养分的原材料。上述的含氮、磷、钾养分的原材料为氮尿素或硫酸铵；磷磷酸一铵或磷酸二铵；钾硫酸钾。根据《复合微生物肥料》行业标准(NY/T798-2004)的要求和检测方法对产品进行检验，标准要求合格产品中有效活菌数22xl(^个/克，总养分(N+P205+K20)26%，杂菌率^30%，pH值为5.5-7.5，经过大量的不同试验证明，利用废液沉淀物和下角料生产复合微生物肥料可以达到以下的技术指标，重金属含量没有超过农业部生物肥料行业标准无害化指标。表3采用不同配方生产复合微生物肥料的技术指标<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述的个/克是指每克固体中含有微生物的个数；％是指每百份质量的固体中加入和含有目标物的质量份数。生产氨基酸的废液沉淀物和下角料中含有大量的有机质、氨基酸、腐植酸、有机态的氮磷钾养分、碳水化合物以及微量元素，这些营养物质可提供微生物生长所需养分，用沉淀物或沉淀物加下角料作为复合微生物肥料的载体不但不会影响复合微生物肥料中的活菌存活，而且施用后在适宜的土壤温度和水分下可促进肥料中有益微生物在土壤中的生长繁殖，比使用草炭作为原材料生产的复合微生物肥料活菌繁殖速度提高近一倍。由于沉淀物和下角料是利用小麦、玉米作为原料生产氨基酸的副产品，沉淀物含有的各种成分也是作物和土壤所需要的营养物质，能起到改良土壤，供给作物营养、促进作物生长的良好效果。所以它们在增加肥效的同时，也能提高作物的产量和品质。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果1、为氨基酸生产过程中产生的废液处理提供了一条崭新的、环保的资源化处置途径，也为利用废水生产肥料的下角料提供了一个重新利用、增加附加值的新方法。2、降低了复合微生物肥料的生产成本，提高了产品质量。3、与现有废液处置技术相比，本方法不仅处置了废液，而且可获得附加值较高的复合微生物肥料产品，从而降低了废液处理处置成本。4、本方法用废液沉淀物或沉淀物加肥料下角料作为载体，代替了现有技术中大部分的草炭和风化煤，添加的成分较少，步骤简化，大大降低了生产成本，有利于推广应用。5、本发明中采用氨基酸生产过程中产生的废液沉淀物，生产的复合微生物肥料在土壤中很容易溶解，而且由于其中含有大量的微生物生长需要的养分，在土壤中的繁殖速度很快，是用草炭和风化煤产品的近l倍，从而提高了肥效。6、本发明生产的复合微生物肥料中总养分(N+P205+K20)达6%-8%，达到复合微生物肥料行业标准(NY/T798-2004)，不需要添加任何无机养分，给微生物提供了一个很好的生存环境，产品中的活菌数量显著提高；如果生产总养分(N+P205+K20)在8%-15%的复合微生物肥料，只要少量加入一些氮磷钾化肥，对活菌影响很小，保证了产品质量。图1为氨基酸的制造和废液处理工艺流程图图2为氨基酸生产中废液沉淀物和肥料下角料的处理流程图图3为粉状复合微生物肥料的制备流程图图4为颗粒状复合微生物肥料的制备流程图具体实施例方式一、用废液沉淀物等生产复合微生物肥料实施例1-11、取样。氨基酸生产过程中产生的废液沉淀物厚料，取自河南省莲花味精股份有限公司。2、烘干。将含水量在50y。左右的沉淀物经过冷风低温烘干，温度在250-30(TC，烘干后沉淀物水分达到15%-20%。3、粉碎。将废液沉淀物原料粉碎后细度达到60-80目，对粉碎后的沉淀物进行测定，基本性质见表4，重金属远远低于复合微生物肥料的行业标准(砷≤S75mg/kg,镉≤10mg/kg，铅≤100mg/kg，铬≤150mg/kg，汞≤5mg/kg)，故没有进行测定。表4氨基酸生产废液沉淀物的基本性状<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>4、pH调理。在粉状沉淀物中加入石灰4%，搅拌均匀后堆放2天，测定pH值，达到6.82。5、复合微生物菌剂的制备。将枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶月东丰羊芽抱杆菌(Bacillusmucilagimosuskrassilm)单独发酵生产，发酵后的菌液用草炭按菌液草炭=1:4的比例进行吸附。将三种吸附后的单一菌剂按照1:1:1的比例混合、粉碎，使混合后三菌种的活菌总数达到5xl0S个/克以上，水分保持在25-28%。6、配料。生产总养分(N+P205+K20)≥8%的复合微生物肥料。在搅拌机中加入粉状沉淀物210kg，复合微生物菌剂20kg，硫酸镁10kg，硫酸锌5kg，硼砂5kg。7、混合。搅拌机搅拌3-5分钟，使料充分混合均匀。8、粉碎。通过粉碎机使物料的细度达到60-80目。9、包装、计量、入库(生产粉状复合微生物肥料)。粒状复合微生物肥料需要继续进行以下步骤10、造粒采用圆盘造粒，使太部分粒的直径在2-3cm。11、烘干采用圆筒低温冷风烘干，温度不能超过120C，烘干后水分小于15%。12、筛分通过振动分级筛，使成品粒径在2-3cm。13、包装、计量、入库。实施例1-2除了下述工艺外，其他如同实施例1-1，制得用废液沉淀物生产的复合微生物肥料。所述低温冷风烘干温度控制在22(TC-26(TC。将枯草芽孢杆菌(5ac/〃w5^w6"/h)，巨大芽孢杆菌(丑crc/〃i^wegaten'ww)禾口胶胨样芽孢杆菌(5a"7/船mwc/Zag/mosM&"^//附)单独发酵生产，发酵后的菌液用草炭按菌液草炭=1:5的比例进行吸附。将三种吸附后的单一菌剂按照1:1.2:1.2的比例混合、粉碎，使混合后三菌种的活菌总数达到5xl0S个/克以上，水分保持在22-25%。步骤3和8中粉碎细度为40-60目。配料为粉状沉淀物228kg，复合微生物菌剂15kg。硫酸镁3kg，硫酸锌4kg。所得复合微生物肥料的总养分为9%，若需生产总养分为12%的肥料，则需添加尿素24kg或硫酸钾20kg。实施例1-3除了下述工艺外，其他如同实施例1-1，制得用废液沉淀物生产的复合微生物肥料。所述低温冷风烘干温度控制在260°C-295°C。将枯草芽孢杆菌(S"c〃/wsw6&'fe)，巨大芽孢杆菌(5c!C/〃"51megafen'wm)禾口胶胨样芽孢杆菌(S"c/〃mmwcz7ag^omyAraM//m)单独发酵生产，发酵后的菌液用草炭吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照1:0.9:1.2的比例混合、粉碎，使混合后三菌种的活菌总数达到5"08个/克以上，水分保持在20-25%。步骤3和8中粉碎细度为80-100目。配料为粉状沉淀物207kg，复合微生物菌剂18kg，硫酸镁10kg，硫酸锌5kg,硼砂5kg，硫酸铁5kg。所得复合微生物肥料的总养分为8%，若需生产总养分为10%的肥料，则需添加尿素17kg或磷酸一铵12kg。实施例1-4除了下述工艺外，其他如同实施例1-1，制得用废液沉淀物和肥料下角料生产的复合微生物肥料。所述低温冷风烘干温度控制在250°C-275°C。肥料下角料的基本性状见表5表5用废水生产的肥料下角料的基本性状<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>步骤4中肥料下角料pH调理后pH测定为6.02。将枯草芽包杆菌(5ac/〃Ms"6"7z;s)，巨大芽孢杆菌(5a"'〃i^wega^er/ww)禾口胶胨样芽孢杆菌(^ac///^mwc//"g/masM单独发酵生产，发酵后的菌液用草炭吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照l:1.2:0.9的比例混合、粉碎，使混合后三菌种的活菌总数达到5"08个/克以上，水分保持在20-25%。步骤3和8中粉碎细度为75-100目。配料为粉状沉淀物150kg，肥料下角料67.5kg，复合微生物菌剂17.5kg。微量元素原材料为硫酸镁5kg,硫酸锌5kg，硫酸铁5kg。由于下角料中含水量较低会影响微生物活性，所以步骤7中在搅拌之前均匀加入5kg的水。实施例1-5除了下述工艺外，釆用表5的废料下脚料，其他如同实施例l-2，制得用废液沉淀物和肥料下角料生产的复合微生物肥料。步骤4中肥料下角料pH调理后pH测定分别为6.02。步骤3和8中粉碎细度分别为75-85。配料为粉状沉淀物150和下脚料78kg，复合微生物菌剂18kg，硫酸镁3kg，硫酸锌4kg。由于下角料中含水量较低会影响微生物活性，所以步骤7中在搅拌之前均匀加入5-10kg的水。实施例1-6除了下述工艺外，采用表5的废料下脚料，其他如同实施例l-3，制得用废液沉淀物和肥料下角料生产的复合微生物肥料。步骤4中肥料下角料pH调理后pH测定分别为7.2。步骤3和8中粉碎细度分别为85-100目。配料为粉状沉淀物157和下脚料57kg，复合微生物菌剂18kg，硫酸镁10kg，硫酸锌5kg，硼砂5kg，硫酸铁5kg。由于下角料中含水量较低会影响微生物活性，所以步骤7中在搅拌之前均匀加入4-5kg的水。二、用草炭生产复合微生物肥料比较例除了下述工艺外，其他如同实施例l-l，制得用草炭生产的复合微生物肥料。1、取样。草炭来自于山西临汾，基本性状见表6:表6草炭的基本性状<table>compelxtableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>2、配料。生产总养分(N+P205+K20)28%的生产配方。在搅拌机中加入草炭169kg，尿素20kg、磷酸一铵llkg、硫酸钾10kg、复合微生物菌剂20kg，硫酸镁10kg，硫酸锌5kg，硼砂5kg。三、产品质量检验产品检验按照农业部行业标准(NY/T798-2004)的方法进行，将实施例1-1至1-3中用生产氨基酸的废液沉淀物作为原材料生产的复合微生物肥料产品、实施例i_4至1-6中用废液沉淀物和肥料下角料生产的产品以及比较例中用草炭作为原材料生产的产品同时保存IO天后进行检测，结果见表7:表7不同原料和粒型复合微生物肥料的质量检测结果<table>Complextableseetheoriginaldocumentpage13</column></row><table>从检测结果可以看出用沉淀物、或沉淀物加下角料和草炭生产的复合微生物肥料都达到了农业部行业标准(NY/T798-2004)有效活菌数22"07个/克，总养分(N+P205+K20)26%的质量标准，但使用沉淀物和沉淀物加下角料生产的复合微生物肥料的有效活菌数明显高于草炭生产的复合微生物肥料的15%-20%，产品质量显著提高。用同一原料的产品，颗粒的活菌数低于粉状产品，是因为颗粒产品在造粒后需要烘干，这样会有一部分微生物死亡。试验例西瓜田间试验效果试验处理A:亩施用草炭生产的复合微生物肥料120kgB:亩施用肥料下角料生产的复合微生物肥料120kgC:亩施用废液沉淀物生产的复合微生物肥料120kg小区面积20m2，设3次重复，随机区组排列。所有试验处理均作基肥，后期追肥及管理与习惯施肥相同。数据统计方法产量数据用新复极差法检验显著性。表8不同处理对西瓜农艺形状的影响<table>complextableseeoriginaldocumentpage15<table>从表8可以看出用肥料下角料生产的复合微生物肥料种植西瓜比用草炭生产的复合微生物肥料种植的西瓜主蔓长增加10cm，生理节位增加1.5cm，结瓜数增加0.04个/株，单瓜重增加0.32kg。用废液沉淀物生产的复合微生物肥料种植西瓜比用草炭生产的复合微生物肥料种植的西瓜主蔓长增加17cm，生理节位增加2.4cm，结瓜数增加0.04个/株，单瓜重增加0.37kg。表9不同处理对西瓜产量的影响<table>complextableseeoriginaldocumentpage15<table>从表9可以看出用废液沉淀物生产的复合微生物肥料种植的西瓜产量比用草炭生产的复合微生物肥料种植西瓜增产19.5%,增产效果达到极显著水平；用肥料下角料生产的复合微生物肥料种植西瓜比用草炭生产的复合微生物肥料种植西瓜的产量增产14.3%，增产效果达到显著水平。从以上试验结果可以看出用废液沉淀物和下角料生产复合微生物肥料能明显提高生物肥料的肥效，在促进作物生长，增产增收的同时，可起到废物利用、减少资源浪费、保护环境、节约矿产资源、减少化肥用量、降低农民负担、提高农产品品质的作用。权利要求1、一种可溶性复合微生物肥料的生产方法，包括菌种的发酵、吸附，其特征在于该方法按以下步骤进行(1)废液沉淀物的处理将含水量在50％-60％的所述废液沉淀物进行晾晒或烘干，使烘干后的水分达到15％-20％；将烘干的废液沉淀物进行粉碎；在粉状沉淀物中加入3％-5％的石灰搅拌均匀后装袋堆放两天以上，使pH达到6-7.5；(2)复合微生物菌剂制备将枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillusmucilagimosuskrassilm)单独发酵生产，发酵后的菌液用草炭吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照1∶0.9-1.2∶0.9-1.2的比例混合、粉碎，水分保持在30％以内；(3)在pH为6.0-7.5的粉状沉淀物中，以占沉淀物、微量元素原材料和复合微生物菌剂总重量的2％-10％比例加入微量元素原材料，并以占沉淀物、微量元素原材料和复合微生物菌剂总重量的6％-8％比例加入复合微生物菌剂，搅拌均匀后粉碎，得粉状复合微生物肥料。2、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述的废液沉淀物来源于味精厂、赖氨酸厂等氨基酸的生产过程。3、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述烘干采用低温冷风烘干设备，温度控制在20(TC-30(TC。4、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述发酵后的菌液用草炭吸附的比例是菌液草炭=1:4-6。5、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，加入复合微生物菌剂后，有效活菌数^2xl()7个/克，总养分(N+P205+K20)$6%。6、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤(1)和(3)中粉碎要求为细度达到40-100目。7、根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，在步骤(1)和(3)中粉碎要求为细度达到60-80目。8、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤(3)中所述的复合微生物肥料还包括颗粒状产品。9、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述微量元素原材料为选自硫酸锌，硼砂，硫酸镁，硫酸铁中的一种或几种。10、根据权利要求1所述的生产方法，其中复合微生物肥料可以根据养分含量要求，按比例加入适量的含氮、磷、钾的原材料。全文摘要本发明提供了一种生产可溶性复合微生物肥料的方法。本发明的技术方案是将枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌和胶胨样芽孢杆菌单独发酵生产，发酵后的菌液分别用草炭吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照1∶0.9-1.2∶0.9-1.2的比例混合、粉碎，得到复合微生物菌剂。将味精厂、赖氨酸厂等氨基酸生产过程中废液沉淀物处理后，加入微量元素原材料，再加入占总重量6％-8％的复合微生物菌剂，得到所需的复合微生物肥料。该肥料易溶于水，有利于植物的吸收和利用。文档编号C05F11/00GK101195542SQ20071004674公开日2008年6月11日申请日期2007年9月30日优先权日2007年9月30日发明者华伍,曹卫东,李芳柏,贾小红,闫龙翔申请人:上海绿乐生物科技有限公司