一种以牡蛎壳为原料的有机肥及其制备方法与流程

文档序号:12958002阅读:2250来源:国知局
本发明涉及有机肥、发酵
技术领域
,具体涉及一种以牡蛎壳为原料的有机肥及其制备方法。
背景技术
:中国是不仅是世界养殖大国,对世界养殖总产量的贡献率已达70%,而且是海水养殖大国,海水养殖总面积已超过百万公顷。在海水养殖中,由于贝类投入成本低、单产高等特点,已成为沿海养殖渔民的主要经济来源,贝类养殖占海水养殖的比重高达80%;而贝类养殖中又以牡蛎养殖为主,牡蛎是中国传统的贝类养殖品种之一,因此,中国也是世界养殖牡蛎的大国。根据《2017-2022年中国牡蛎行业分析及市场深度调查报告》显示,中国沿海有牡蛎20多种,常见的养殖品种有4种:近江牡蛎、太平洋牡蛎、大连湾牡蛎和褶牡蛎。2016年,我国的牡蛎产量较上一年同比增长30%,仅福建省赤石湾码头日运销量就达2250吨。根据资料显示,牡蛎全身都是宝,牡蛎壳的应用价值也很高,然而,我国目前牡蛎壳利用率不足1%,其应用局限于保健食品、饲料添加剂,主要用它补钙,如活性钙等钙制品,极少部分作为钙肥使用,因此,牡蛎壳的低利用率既造成了海产品资源的大量浪费,又给环境带来了污染。牡蛎壳成分以无机物为主,还含有少量有机物,无机物主要含碳酸钙,含80~95%、磷酸钙及硫酸钙,并含镁、铝、硅、铁、锰、磷、钾、硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐和氯化物以及氧化物。牡蛎壳的有机成分占重量3-5%,含有多种氨基酸和多糖。除此之外,牡蛎壳含有大量天然2-10μm微孔,具有较强的吸附能力,是微量物质附着的理想载体,用牡蛎壳粉制作的有机肥不仅具有缓释作用,可有效延长肥料养分释放时间,提高肥料利用率,且可有效促进土壤的保水性和透气性;同时,因牡蛎壳中主要成分为碳酸钙,它微溶于水而呈碱性,可有效改善土壤酸化的现象,并改良缺乏石灰质的土壤,及钝化土壤中有害重金属离子的作用,因此,利用牡蛎壳粉对酸性污染土壤进行修复试验,为酸性污染土壤的修复提供实验依据,同时也为牡蛎壳的资源化利用提供一条有效途径。技术实现要素:本发明的一个目的是提供一种以牡蛎壳为原料的有机肥,既能有效解决上述牡蛎壳利用率低的问题,又能够促进土壤微量元素平衡,有效改善土壤酸化的现象,减少土地板结,提高土壤保肥保墒能力;本发明的另一个目的是提供所述有机肥的制备方法。本发明的第一个方面是提供一种以牡蛎壳为原料的有机肥,按照重量份数计,其组成包括牡蛎壳粉30~50份,新鲜畜禽粪便30~45份,啤酒淤泥30~45份,花生壳粉10~25份,发酵专用腐熟菌剂0.01-0.1份。进一步地,所述的牡蛎壳粉的制取方法为:牡蛎壳粉碎后过5目筛,烘干后测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内。进一步地,所述的新鲜畜禽粪便的含水率小于65%;进一步地,所述的啤酒淤泥的含水率小于65%;进一步地,所述的花生壳粉的制取方法为:花生壳粉碎后过20目筛,测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内;进一步地,所述的发酵专用腐熟菌剂包括酵母菌、乳酸菌,黑曲霉,固氮菌、胶质芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和假单胞菌。发明的第二个方面是提供本发明第一个方面所述的以牡蛎壳为原料的有机肥的制备方法,包括以下步骤:第一步,称取:按照上述重量份称取本发明第一个方面所述的以牡蛎壳为原料的有机肥组成部分;第二步,制备原料:将步骤一所取的有机肥组成部分中的新鲜畜禽粪便、啤酒淤泥、花生壳粉按照重量比1:1:0.5充分混匀,调节含水率使其控制在55-65%之间,制得原料;第三步,制备菌种:将步骤一所取的有机肥组成部分中发酵专用腐熟菌剂的酵母菌、乳酸菌,黑曲霉,固氮菌、胶质芽胞杆菌按活菌数或芽孢数5:1:10:1:5混匀,每克混合物的活菌数或芽孢数不低于10亿个,制得菌种;第四步,进行一次有氧发酵:将步骤二所得原料、步骤三所得菌种按质量比1000:1置于发酵罐中,室温下搅拌均匀进行堆积,在堆料表面覆盖一层可进氧气的微孔功能膜,并实时进行温度检测,当堆肥中心当温度达到60℃以后,每日充分翻搅堆料三至五次,使其充分进行有氧发酵3-5日,由此制得一次有氧发酵半成品;第五步,进行二次有氧发酵:将步骤四所得一次发酵半成品、步骤一所取的有机肥组成部分中的牡蛎壳粉、发酵专用腐熟菌剂中的枯草芽孢杆菌按照质量比2000:1000:1置于发酵罐中,添加少量水将堆肥含水率提高50-55%后室温下搅拌均匀进行堆积,在堆料表面覆盖一层可进氧气的微孔功能膜,并实时进行温度检测,当堆肥中心当温度达到60℃以后,每日充分翻搅堆料三至五次,使其充分进行有氧发酵直至堆肥不再发热,由此制得二次有氧发酵半成品;第六步,进行厌氧发酵:将步骤五所得二次发酵半成品、步骤一所取的有机肥组成部分中发酵专用腐熟菌剂的丁酸梭菌、假单胞菌按照质量比2000:1:1置于发酵罐中,室温下搅拌均匀后密封堆积,无氧环境下放置2周,厌氧发酵结束;第七步,依次进行完上述六个步骤后,最终制得以牡蛎壳为原料的有机肥。本发明提供了一种以牡蛎壳为原料的有机肥及其制备方法,与现有技术相比,有益效果说明如下:1.利用牡蛎壳为主要原料,具有易于获取、价格低廉、变废为宝的特点。相比其他钙质原料,具有成本优势,并能处理养殖废弃物。2.采用二次好氧发酵,利用不同的发酵菌种,根据物料特性,分两次投放物料和菌种。首先将物料中的纤维素、蛋白质等有机质分批腐熟;然后高温腐熟疏松牡蛎壳,使之易于被植物吸收。3.好氧发酵完成后采用厌氧发酵技术,达到充分腐熟、去除臭味的目的。与普通有机肥生产的后熟工艺不同,本发明投放专用的厌氧菌种,起到增加有机酸含量的目的。具体实施方式为了使本发明的目的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1:一种以牡蛎壳为原料的有机肥,按照重量份数计,其组成包括牡蛎壳粉35份,新鲜畜禽粪便30份,啤酒淤泥30份,花生壳粉15份,发酵专用腐熟菌剂0.05份。牡蛎壳粉的制取方法为:牡蛎壳粉碎后过5目筛,烘干后测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内。新鲜畜禽粪便的含水率小于65%;啤酒淤泥的含水率小于65%;花生壳粉的制取方法为:花生壳粉碎后过20目筛,测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内;发酵专用腐熟菌剂包括酵母菌、乳酸菌,黑曲霉,固氮菌、胶质芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和假单胞菌。一种以牡蛎壳为原料的有机肥的制备方法,包括以下步骤:第一步,称取:按照上述重量份称取本发明第一个方面所述的以牡蛎壳为原料的有机肥组成部分;第二步,制备原料:将步骤一所取的有机肥组成部分中的新鲜畜禽粪便、啤酒淤泥、花生壳粉按照重量比1:1:0.5充分混匀,调节含水率使其控制在55-65%之间,制得原料;第三步,制备菌种:将步骤一所取的有机肥组成部分中发酵专用腐熟菌剂的酵母菌、乳酸菌,黑曲霉,固氮菌、胶质芽胞杆菌按活菌数或芽孢数5:1:10:1:5混匀,每克混合物的活菌数或芽孢数不低于10亿个,制得菌种;第四步,进行一次有氧发酵:将步骤二所得原料、步骤三所得菌种按质量比1000:1置于发酵罐中,室温下搅拌均匀进行堆积,在堆料表面覆盖一层可进氧气的微孔功能膜,并实时进行温度检测,当堆肥中心当温度达到60℃以后,每日充分翻搅堆料三至五次,使其充分进行有氧发酵3-5日,由此制得一次有氧发酵半成品;第五步,进行二次有氧发酵:将步骤四所得一次发酵半成品、步骤一所取的有机肥组成部分中的牡蛎壳粉、发酵专用腐熟菌剂中的枯草芽孢杆菌按照质量比2000:1000:1置于发酵罐中,添加少量水将堆肥含水率提高50-55%后室温下搅拌均匀进行堆积,在堆料表面覆盖一层可进氧气的微孔功能膜,并实时进行温度检测,当堆肥中心当温度达到60℃以后,每日充分翻搅堆料三至五次,使其充分进行有氧发酵直至堆肥不再发热,由此制得二次有氧发酵半成品;第六步,进行厌氧发酵:将步骤五所得二次发酵半成品、步骤一所取的有机肥组成部分中发酵专用腐熟菌剂的丁酸梭菌、假单胞菌按照质量比2000:1:1置于发酵罐中,室温下搅拌均匀后密封堆积,无氧环境下放置2周,厌氧发酵结束;第七步,依次进行完上述六个步骤后,最终制得以牡蛎壳为原料的有机肥。实施例2:一种以牡蛎壳为原料的有机肥,按照重量份数计,其组成包括牡蛎壳粉45份,新鲜畜禽粪便35份,啤酒淤泥35份,花生壳粉20份,发酵专用腐熟菌剂0.05份。牡蛎壳粉的制取方法为:牡蛎壳粉碎后过5目筛,烘干后测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内。新鲜畜禽粪便的含水率小于65%;啤酒淤泥的含水率小于65%;花生壳粉的制取方法为:花生壳粉碎后过20目筛,测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内;发酵专用腐熟菌剂包括酵母菌、乳酸菌,黑曲霉,固氮菌、胶质芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和假单胞菌。一种以牡蛎壳为原料的有机肥的制备方法,其步骤与实施例1相同。实施例3:一种以牡蛎壳为原料的有机肥,按照重量份数计,其组成包括牡蛎壳粉50份,新鲜畜禽粪便40份,啤酒淤泥40份,花生壳粉20份,发酵专用腐熟菌剂0.05份。牡蛎壳粉的制取方法为:牡蛎壳粉碎后过5目筛,烘干后测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内。新鲜畜禽粪便的含水率小于65%;啤酒淤泥的含水率小于65%;花生壳粉的制取方法为:花生壳粉碎后过20目筛,测定含水率,含水率高于10%时,应晾晒烘干至10%以内;发酵专用腐熟菌剂包括酵母菌、乳酸菌,黑曲霉,固氮菌、胶质芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和假单胞菌。一种以牡蛎壳为原料的有机肥的制备方法,其步骤与实施例1相同。对比例1:一种有机肥,按照重量份数计,其组成包括新鲜畜禽粪便35份,啤酒淤泥35份,花生壳粉20份,发酵专用腐熟菌剂0.05份。与实施例对比,对比例1少了牡蛎壳粉成分,其他成分与实施例相同。对比例2:一种有机肥,按照重量份数计,其组成包括新牡蛎壳粉50份,啤酒淤泥35份,花生壳粉20份,发酵专用腐熟菌剂0.05份。与实施例对比,对比例2少了新鲜畜禽粪便成分。对比例3:一种有机肥,按照重量份数计,其组成包括新牡蛎壳粉50份,新鲜畜禽粪便40份,花生壳粉20份,发酵专用腐熟菌剂0.05份。与实施例对比,对比例3少了啤酒淤泥成分。对比例4:一种有机肥,按照重量份数计,其组成包括新牡蛎壳粉50份,新鲜畜禽粪便40份,啤酒淤泥40份,发酵专用腐熟菌剂0.05份。与实施例对比,对比例4少了花生壳粉成分。效果试验:选取面积和土地肥力状况相同且ph值均为5的8块试验田,其中一块作为空白组,不施用任何肥料,在另外7块试验田上分别施用实施例1-3和对比例1-4得到的肥料,将肥料均匀撒入土壤20-30cm深处,施入量为200kg/亩,然后在6块试验田上分别种植等量玉米,玉米生长期内不施用其他肥料,试验期间的田间管理均按照当地玉米管理模式统一管理。试验结果如表1所示。表1试验结果组别试验前土壤ph值试验后土壤ph值出苗率(%)产量(kg/亩)空白组55.249.7213实施例156.381.8377实施例256.585.5398实施例356.889.9432对比例155.761.3271对比例256.687.9394对比例356.687.8391对比例456.788.3402从表1的试验结果可看出:随着实施例1-3中新牡蛎壳粉成分的质量比越来越多,试验后土壤的ph值越来越接近7,出苗率和产量也越来越高;对比例1中因缺少新牡蛎壳粉成分,试验后土壤的ph值为5.7,出苗率和产量分别为61.3%和271kg/亩,而对比例2-4中均含有新牡蛎壳粉成分,使得试验后的土壤ph值、出苗率和产量不相上下且与实施例2相比不相上下;空白组中因未施任何肥料,其试验后土壤ph值基本不变,出苗率和产量也分别仅仅达到49.7%和213kg/亩。由此可知,该发明有机肥中,牡蛎壳粉成分可有效改善土壤酸化,提高农作物出苗率和产量。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,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
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