本发明涉及肥料制作
技术领域：
，特别涉及一种微生物预混料及用该微生物预混料生产的有机堆肥。
背景技术：
：目前，我国每年产出的秸秆约7亿吨，畜禽养殖业粪便排放量约38亿吨，此外还有大量的活性污泥和城市生活垃圾。大量农业废弃物的丢弃不仅造成了资源的浪费，还污染了环境。好氧堆肥处理生产有机肥料是处理农业废弃物的一个主要途径。但堆肥化过程目前仍存在较多的问题，如堆肥周期长，占地面积大，堆肥过程臭气污染大，氮素等营养流失量大。为了解决这些问题，在堆肥过程中，进行人为接种分离纯化的微生物，堆肥过程中的气味问题得到解决，堆肥周期相对于自然发酵大大缩短，但仍然不能充分利用碳氮等营养物质，发酵不充分，发酵时间较长。技术实现要素：鉴于上述技术问题，本发明提供了一种微生物预混料，以及利用该微生物预混料发酵生产的有机堆肥，提高堆肥材料的利用率，可以实现将发酵周期缩短到3～4小时。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种微生物预混料，由微生物菌种和辅料组成，所述微生物菌种为枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌，所述枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的重量比为1:1～3，所述辅料包括10～15重量份豆皮粉、70～80重量份硅藻土和5～10重量份碳酸钙，其中，所述微生物菌种在所述辅料中的浓度为1×106cfu/g～1×109cfu/g。本发明还提供了上述微生物预混料的制备方法，包括以下步骤：在含有所述枯草芽孢杆菌和所述凝结芽孢杆菌的菌液中加入所述豆皮粉、所述硅藻土和所述碳酸钙，低温干燥得到所述微生物预混料。其中，作为一种优选的技术方案，所述低温干燥的温度为35～40℃，时间为40～60min。本发明提供了一种有机堆肥，由包括以下重量份的原料制备而成：氮类有机堆肥材料70～80份，碳类有机堆肥材料20～30份，上述技术方案所述微生物预混料1.5～2份。优选的，所述氮类有机堆肥材料为畜禽粪便和生活垃圾中的一种或两种以上的混合物。优选的，所述碳类有机堆肥材料为木屑、大豆秆、蔗渣、小麦秆、稻秆、麦皮、豆皮和秸杆的一种或两种以上的混合物。本发明的微生物预混料中含有枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)和凝结芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)，其总含量为1×106cfu/g～1×109cfu/g，微生物预混料中的水份≤8％。枯草芽孢杆菌对恶臭物有分解和解毒作用；凝结芽孢杆菌分解土壤有机物、厨余或农业废弃物，增加土壤中有机质的矿化作用并释出营养分。本发明的微生物预混料可以对氮类有机堆肥原料和碳类有机堆肥原料充分利用，促进堆肥原料的好氧快速堆肥发酵，缩短堆肥发酵周期，提高堆肥腐熟度的功能，能够加速原料有机物的生物降解，减少堆肥过程中臭气的生成和散发。每批次发酵周期最快可达到3～4小时，有效节约时间，加快生产效率，满足工业化生产需求。可应用于针对不同氮类和碳类原料的堆肥企业，用于生产有机肥料。具体实施方式本发明提供了一种微生物预混料，由微生物菌种和辅料组成，所述微生物菌种为枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌，所述枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的重量比为1:1～3，所述辅料包括10～15重量份豆皮粉、70～80重量份硅藻土和5～10重量份碳酸钙，其中，所述微生物菌种在所述辅料中的浓度为1×106cfu/g～1×109cfu/g。本发明对堆肥发酵中所需的微生物菌进行筛选，将枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌进行科学配比，以提高微生物菌利用堆肥材料的发酵效率，缩短发酵周期，提高堆肥品质。本发明中，微生物预混料中添加枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的总含量为1×106cfu/g～1×109cfu/g，优选为1×107cfu/g～1×108cfu/g。其中，所述枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的重量比为1:1～3，优选为1:1.5～2.5，进一步优选为1:2。本发明的微生物预混料中，枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的比例可以根据发酵过程中温度、湿度和发酵时间，在上述范围内做适度调整。本发明对枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的来源没有特殊限定，可以采用市售产品，也可以采用从自然中分离纯化的菌。本发明中，为了保证微生物预混料中微生物的活性，及作为微生物菌种的存在载体，在微生物预混料中还添加了其他辅料。本发明中加入了一定比例的豆皮粉，为微生物提供一定的营养供给。本发明中，辅料豆皮粉添加10～15重量份，优选为11～14重量份，进一步优选为12～13重量份。本发明中，所述辅料还包括硅藻土70～80重量份，优选为73～78重量份，进一步为75～77重量份，作为微生物预混料的添加载体。本发明所述辅料还包括碳酸钙5～10份，优选添加6～8份，为微生物提供特殊营养源。本发明还提供了上述微生物预混料的制备方法。首先将枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌按照比例在培养基中进行扩繁，得到含有枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的菌液。其中，所述培养基的配方如下：酪蛋白胨5～10％、食盐0.5～0.8％、蔗糖2.8～3.5％、盐酸0.1～0.5％、水80～90％。将二种菌解冻后在上述培养基中进行一次发酵，控制发酵液的ph值在5.5～7.5。发酵温度优选为37～43℃，更优选为38～40℃。发酵时间优选为8～12小时，进一步为9～10小时。本发明对一次发酵的装置没有特殊限定，优选在小三角瓶中进行培养。将一次发酵的菌液转换容器进行二次发酵，优选二次发酵在发酵槽中进行。控制发酵液的ph值在5.5～7.5。发酵温度优选为37～43℃，更优选为38～40℃。本发明菌种二次发酵的发酵时间优选为18～24小时，优选为20～22小时。二次发酵后得到的菌液浓度为1×1010cfu/g～1×1012cfu/g。将二次发酵后的发酵液喷入按照比例混合的豆皮粉、硅藻土和碳酸钙的辅料中，进行低温干燥。其中，低温干燥的温度为35～40℃，优选为36～39℃，进一步优选为37～38℃；低温干燥的时间为40～60min，优选为45～55min，进一步优选为50～53min。低温干燥后得到微生物预混料。本发明的微生物预混料可以对堆肥材料进行发酵，制备得到有机堆肥。本发明还提供了一种有机堆肥，由包括以下重量份的原料制备而成：氮类有机堆肥材料70～80份，碳类有机堆肥材料20～30份，上述技术方案所述微生物预混料1.5～2份。其中，所述氮类有机堆肥材料添加量为70～80份，优选为72～78份，进一步优选为74～76份。本发明中，氮类有机堆肥材料为畜禽粪便和生活垃圾中的一种或两种以上的混合物，如厨余垃圾等。所述碳类有机堆肥材料添加量为20～30份，优选为21～28份，进一步优选为24～27份。本发明中，碳类有机堆肥材料为木屑、大豆秆、蔗渣、小麦秆、稻秆、麦皮、豆皮和秸杆的一种或两种以上的混合物。本发明对有机堆肥的发酵方法没有特殊的限定，可以采用本领域的常规发酵方式进行堆肥发酵，也可以在堆肥发酵机中进行发酵。本发明的微生物预混料生产有机堆肥优选采用堆肥发酵机进行发酵。下面具体描述其发酵过程：首先调整发酵堆肥材料的碳氮比，使所述堆肥材料的碳氮比满足微生物菌种堆肥发酵过程的最优配比。在本发明中，发酵堆肥材料的碳氮比为20～35，优选为21～32，进一步优选为24～30。在本发明中如无特殊规定，所述发酵堆肥材料包括上述氮类有机堆肥材料和碳类有机堆肥材料。其中，本发明中，所述氮类有机堆肥材和碳类有机堆肥材料的用量比优选为2～4：1，进一步优选为2.5～3.5：1，更优选为3：1，以满足上述碳氮比。将调整好碳氮比的所述发酵堆肥材料投入堆肥发酵混合机中进行搅拌，使所述堆肥材料混合均匀。根据所述堆肥材料中含有水分不同，适度调整其水分含量。本发明中所述堆肥材料的水分含量在35％～50％，优选为37％～48％，进一步优选为39％～46％，满足微生物发酵所需的含水量。本发明对调整所述堆肥材料的方式没有特殊限定，可以在堆肥材料投入堆肥发酵混合机之前调整其水分含量，也可以在混合搅拌的初期向堆肥发酵混合机中添加水分。优选在堆肥发酵之前调整好堆肥材料的水分含量。在混合搅拌的过程中，视堆肥材料的水分含量适度补充或去除水分。待所述堆肥发酵材料在堆肥发酵混合机中搅拌2～3min后，将本发明的微生物预混料加入所述堆肥发酵混合机中进行连续混合搅拌。在初加入的微生物菌种中，所述枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的重量比优选为1:1～2，进一步优选为1:1～1.5，更进一步为1:1。在本发明中，加入的上述微生物预混料与所述堆肥发酵材料的重量比为3.75～7.5kg/t，优选为4.0～7.0kg/t，进一步优选为4.5～6.5kg/t。本发明中，加入所述微生物预混料后，所述堆肥发酵混合机的转子速度控制在25～30转/分钟，以使堆肥发酵混合机中的发酵条件控制在一定的上升速率中，使微生物在发酵时间内能够保持发酵所需的氧分。本发明优选堆肥发酵混合机的转子速度为26～29转/分钟，进一步为27～28转/分钟。随着发酵过程的继续，摩擦热连同微生物发酵所放出的代谢热量使堆肥发酵混合机中物料的温度上升。在此阶段中，连续搅拌发酵的时间为1～1.5小时，优选为1.2～1.4小时。待物料温度上升至一定温度时，在所述堆肥发酵混合机中再次加入微生物预混料继续搅拌发酵。在本发明中，当所述物料温度为40℃～50℃，优选为43℃～48℃，进一步优选为44℃～46℃时，再次加入微生物菌种。再次加入的微生物菌种的量，按堆肥发酵材料来计算，每吨堆肥发酵材料加入微生物预混料3.75～7.5kg，优选为4.0～7.0kg，进一步优选为4.5～6.5kg。此次加入的微生物预混料并不需要严格限制与首次加入的量或比例相同。若加入两种微生物菌种进行发酵，优选的，此时加入微生物预混料中，枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的混合比例为1：2～3，进一步优选为1：2.2～2.8，更优选为1：2.5。堆肥发酵混合机在再次加入微生物预混料后继续搅拌，搅拌速度为25～30转/分钟，优选为26～29转/分钟，进一步为27～28转/分钟。保持上述搅拌速度一段时间后，物料温度持续上升，待物料温度上升至一定温度后结束发酵。本发明中，再次加入微生物预混料后连续搅拌时间为2.0～3小时，优选为2.1～2.8小时，进一步优选为2.2～2.5小时。再次连续搅拌后，物料温度上升至55～70℃。本发明优选物料温度在58～67℃，更优选为62～64℃时结束发酵。发酵后的物料经输送系统冷却，得到有机肥料。本发明的微生物预混料可以大大提高对氮碳有机物的利用率，缩短发酵时间，经3～4个小时即可完成发酵，大大提高了生产效率。下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。实施例1将枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌在液体培养基中按照1:1比例进行扩繁，在37℃下培养12小时，将培养好的菌转菌后在37℃下再次培养24小时，得到含有枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的培养液。将上述培养液喷向含有10％豆皮粉、80％硅藻土和10％碳酸钙的辅料中，在38℃下低温干燥55min，得到微生物预混料。制备得到的微生物预混料中枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌在辅料中的总浓度为1*108cfu/g。利用该微生物预混料在堆肥发酵机中进行发酵制作有机堆肥的过程如下：(1)将800kg禽畜粪便、100kg大豆秆、50kg木屑和50kg蔗渣投入堆肥发酵混合机搅拌3min，使堆肥发酵混合机中堆肥材料的碳氮比为20，水分含量为35％；(2)将7.5kg微生物预混料加入上述堆肥发酵混合机中，转子速度控制在25转/分钟，连续搅拌1.5小时，待物料温度上升至45℃后，再次加入7.5kg微生物预混料至堆肥发酵混合机，控制转子速度在26转/分钟，连续搅拌2小时，待物料温度上升至62℃后，经输送系统冷却，发酵完成制得有机堆肥。实施例2将枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌在液体培养基中按照1:2比例进行扩繁，在37℃下培养12小时，将培养好的菌转菌后在37℃下再次培养24小时，得到含有枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的培养液。将上述培养液喷向含有15％豆皮粉、75％硅藻土、10％碳酸钙的辅料中，在40℃下低温干燥40min，得到微生物预混料。制备得到的微生物预混料中枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌在辅料中的总浓度为1*109cfu/g。利用该微生物预混料在堆肥发酵机中进行发酵制作有机堆肥的过程如下：(1)将700kg禽畜粪便、250kg秸秆和50kg木屑投入堆肥发酵混合机搅拌2min，使堆肥发酵混合机中堆肥材料的碳氮比为23，水分含量为45％；(2)将7.5kg微生物预混料加入上述堆肥发酵混合机中，转子速度控制在30转/分钟，连续搅拌1小时，待物料温度上升至50℃后，再次加入7.5kg微生物预混料至堆肥发酵混合机，控制转子速度在29转/分钟，连续搅拌3小时，待物料温度上升至70℃后，经输送系统冷却，发酵完成制得有机肥。实施例3将枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌在液体培养基中按照1:3比例进行扩繁，在37℃下培养12小时，将培养好的菌转菌后在37℃下再次培养24小时，得到含有枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的培养液。将上述培养液喷向含有15％豆皮粉、80％硅藻土、5％碳酸钙的辅料中，在35℃下低温干燥60min，得到微生物预混料。制备得到的微生物预混料中枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌在辅料中的总浓度为1*1010cfu/g。利用该微生物预混料在堆肥发酵机中进行发酵制作有机堆肥的过程如下：(1)将700kg禽畜粪便、150kg木屑和150kg小麦秆投入堆肥发酵混合机搅拌2min，使堆肥发酵混合机中堆肥材料的碳氮比为25，水分含量为40％；(2)将3.75kg微生物预混料加入上述堆肥发酵混合机中，转子速度控制在27转/分钟，连续搅拌1.2小时，待物料温度上升至47℃后，再次加入3.75kg微生物预混料至堆肥发酵混合机，控制转子速度在27转/分钟，连续搅拌2.6小时，待物料温度上升至65℃后，经输送系统冷却，发酵完成制得有机肥。表1不同发酵方式的比较表2本发明微生物预混料生产的有机堆肥与常规堆肥特性比较项目本发明堆肥常规堆肥腐熟度(以种子发芽率计)％≥80≤30酶的活力++++--或+有机质(以干基计)，％≥60.0≦40.0杂草种子无法发芽会发芽气味芳香、甘甜味恶臭、腐酸味以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12