猪粪发酵肥料及其制备方法

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猪粪发酵肥料及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及猪粪发酵肥料及其制备方法，属于有机肥领域。\n背景技术\n[0002] 随着畜牧业的发展，规模化猪场和养猪小区快速增加，但随之而来的大量猪粪处理问题成为一大难题。利用猪粪生产生物有机肥不但解决了大量猪粪堆积对环境造成的污染，也为发展中的绿色和有机农业的发展提供必要的有机肥，因此，猪粪有机肥的生产为解决规模猪场猪粪可能对环境造成的危害找到了一条比较切实有效的途径。然而猪粪自然堆肥生产有机肥，不但周期漫长，而且由于其碳氮比的不合理，造成大量的养分在堆肥过程中挥发丢失，同时也造成空气污染。添加外源性高效堆肥腐熟微生物和廉价碳源则可有效克服自然堆肥的缺陷，提高堆肥的生产效率和养分含量。但外源微生物的特性和外加碳源的选择对腐熟的效率和效果极为重量。因此，选择合适的外源微生物的特性和外加碳源，使得利用猪粪生产的生物有机肥的过程更短、得到的生物有机肥养分更高，是有机肥领域亟待解决的问题。\n发明内容\n[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种猪粪发酵肥料及其制备方法。\n[0004] 本发明猪粪发酵肥料的制备方法，包括如下步骤：\n[0005] a、将生物菌、糖蜜和水混合发酵40～56h，得发酵菌液；其中，按质量比，生物菌:糖蜜:水＝0.5～1.5:0.5～1.5:5～15；\n[0006] b、将糖蜜、玉米和水与a步骤制得的发酵菌液混合，发酵40～56h，得一次发酵料；\n其中，按质量比，发酵菌液:糖蜜:玉米:水＝0.5～1.5:0.5～1.5:15～25:5～15；\n[0007] c、将的猪粪和过磷酸钙与b步骤制得的一次发酵料混合后，加入碳源物质，搅拌，得二次发酵料；其中，按质量比，一次发酵料:猪粪:过磷酸钙＝2～4:80～120:0.5～1.5；所述碳源物质为稻壳、木屑、秸秆粉、糠渣、玉米杆粉中的至少一种；碳源物质的加入量以使二次发酵料含水量为60～70wt％为准；\n[0008] d、将c步骤制得的二次发酵料覆盖薄膜后，于30～35℃发酵72～96h；\n[0009] e、控制温度为60～70℃，继续发酵36～48h；\n[0010] f、控制温度为40～50℃，继续发酵36～48h，即得。\n[0011] 其中，所述生物菌为粪链球菌、巨大芽孢杆菌、酵母菌、乳酸杆菌中的至少一种；其中，粪链球菌可以采用如粪肠球菌、屎肠球菌、鸟肠球菌、酪黄肠球菌、坚忍肠球菌、鸡肠球菌、芒地肠球菌、恶臭肠球菌、希拉肠球菌、孤立肠球菌、棉子糖肠球菌、假鸟肠球菌等；酵母菌可以采用假丝酵母菌；乳杆菌可以采用如德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、短乳杆菌和发酵乳杆菌等。其中，生物菌的浓度以106cfu/mg计，cfu为Colony-Forming Units的缩写，即菌落形成单位，指单位体积中的活菌个数，cfu/mg是指每毫克复合菌中含有的细菌菌落总数。\n[0012] 进一步的，所述生物菌也可以用EM原生物菌代替，EM原生物菌中的EM为有效微生物群的英文缩写，是有机肥发酵常用菌。EM原生物菌是一种混合菌，一般包括芽孢菌、酵母菌、乳酸菌等有益菌。各公司生产的EM原生物菌中各种菌的混合比例虽然不完全相同，但用于有机肥发酵的几种主要菌的比例相差不大，均可达到本发明的发酵效果。由于不同的菌在不同时期发生作用，比如有的是在好氧环境，有的则是在碱性厌氧环境，有的是中温条件，有的又是在高温条件中发挥作用，因此市售的EM原生物菌均可用于本发明猪粪发酵肥料。\n[0013] 其中，所述糖蜜不限种类，优选为甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜、玉米糖蜜中的至少一种；糖蜜、玉米可用其它营养物质代替，如肉汤、豆粕、酵母粉；稻壳、木屑可用其它含碳量高、含水量低的物质代替，如秸秆粉、糠渣、玉米杆粉等。\n[0014] 进一步的，为了活化生物菌，作为优选方案，所述a步骤中发酵时间为48h，按质量比，生物菌:糖蜜:水＝1:1:10。\n[0015] 为了扩大生物菌群，作为优选方案，所述b步骤中发酵时间为48h，按质量比，发酵菌液:糖蜜:玉米:水＝1:1:20:10；所述糖蜜为甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜、玉米糖蜜中的至少一种。\n[0016] 为了使得生物菌与猪粪混合均匀，便于后续发酵，所述c步骤中，按质量比，一次发酵料:猪粪:过磷酸钙＝3:100:1；所述猪粪含水量为60～70wt％，更优选为65wt％；碳源物质的加入量以使二次发酵料含水量为65wt％为准。\n[0017] 为了使生物菌适应新环境并进一步扩大菌群，并在一定程度上控制蝇蛆繁殖；d步骤中采用堆砌发酵，二次发酵料堆砌至高度优选为1.0～1.5m，堆砌长度优选为2～4m，堆砌宽度优选为1～2m；作为进一步优选方案，覆盖薄膜后，于35℃发酵84h。\n[0018] 为了杀灭猪粪内病原菌与寄生虫卵，降低发酵肥料含水量，所述e步骤中温度为65℃，发酵时间为42h；所述f步骤中温度为45℃，发酵时间为42h。\n[0019] 通过f步骤可进一步降解猪粪，提高发酵肥料肥效。\n[0020] 进一步的，本发明还公开了上述方法制备得到的猪粪发酵肥料。\n[0021] 更进一步的，本发明还公开了生物有机肥料，其包括本发明猪粪发酵肥料和有机肥常用辅料；更进一步的，还可将本发明猪粪发酵肥料加入不同的辅料，如粘合剂、中微量元素复合肥等，制备成如颗粒剂、粉剂等常规剂型。\n[0022] 进一步的，为了提高本发明生物有机肥料的对植物的综合作用，作为优选方案，本发明生物有机肥料中还包括复合菌，进一步优选，所述复合菌由酵母菌和根瘤菌按数量比3～1:1组成，更优选为2:1。\n[0023] 其中，酵母菌能够快速改变土壤阴阳离子结构，平衡土壤酸碱度，增加土壤有益菌，活化土壤、打破板结，同时抑制土壤中的真菌、细菌、链刀菌等各种病菌，抗重茬、减轻作物生长期病害发生，所述酵母菌优选为假丝酵母菌；根瘤菌能够固定空气中的氮素，增加土壤中的氮素来源；促进植株根系生长，增强对营养元素的吸收能力，所述根瘤菌优选为花生根瘤菌、豌豆根瘤菌中的一种。上述复合菌可以与土壤中微生物起到协同增长的作用，从而抑制有害菌的繁殖和生产，可以更好的提高肥料活性，促进作物生长。\n[0024] 进一步的，本发明还公开了本发明生物有机肥料的制备方法：取65～85重量份的猪粪发酵肥料与5～10重量份有机肥常用辅料、3～5重量份的复合菌、1～10重量份粘合剂混合，造粒、干燥，即得；其中，所述复合菌由酵母菌和根瘤菌按数量比3～1:1组成，菌株浓度以104cfu/mg计。\n[0025] 作为优选方案，所述猪粪发酵肥料为80重量份，所述有机肥常用辅料为8重量份，粘合剂为8重量份，所述复合菌为4重量份，复合菌的浓度以104cfu/mg计。\n[0026] 作为进一步优选方案，上述复合菌由酵母菌和根瘤菌按数量比2:1组成；所述酵母菌为假丝酵母菌；所述根瘤菌为花生根瘤菌、豌豆根瘤菌中的至少一种。\n[0027] 本发明有益效果：\n[0028] 通过本发明方法制备得到的生物有机肥料水分含量在30％以下，几乎没有臭味，颜色棕褐色，堆温接近气温，松散度好，pH7.5～8.0，有机质含量30％以上，氮磷钾养分含量\n25～30g/kg，大肠杆菌值小于100个/kg，寄生虫卵死亡率95％以上。\n具体实施方式\n[0029] 本发明猪粪发酵肥料的制备方法，包括如下步骤：\n[0030] a、将生物菌、糖蜜和水混合发酵40～56h，得发酵菌液；其中，按质量比，生物菌:糖蜜:水＝0.5～1.5:0.5～1.5:5～15；\n[0031] b、将糖蜜、玉米和水与a步骤制得的发酵菌液混合，发酵40～56h，得一次发酵料；\n其中，按质量比，发酵菌液:糖蜜:玉米:水＝0.5～1.5:0.5～1.5:15～25:5～15；\n[0032] c、将的猪粪和过磷酸钙与b步骤制得的一次发酵料混合后，加入碳源物质，搅拌，得二次发酵料；其中，按质量比，一次发酵料:猪粪:过磷酸钙＝2～4:80～120:0.5～1.5；所述碳源物质为稻壳、木屑、秸秆粉、糠渣、玉米杆粉中的至少一种；碳源物质的加入量以使二次发酵料含水量为60～70wt％为准；\n[0033] d、将c步骤制得的二次发酵料覆盖薄膜后，于30～35℃发酵72～96h；\n[0034] e、控制温度为60～70℃，继续发酵36～48h；\n[0035] f、控制温度为40～50℃，继续发酵36～48h，即得。\n[0036] 其中，所述生物菌为粪链球菌、巨大芽孢杆菌、酵母菌、乳酸杆菌中的至少一种；其中，粪链球菌可以采用如粪肠球菌、屎肠球菌、鸟肠球菌、酪黄肠球菌、坚忍肠球菌、鸡肠球菌、芒地肠球菌、恶臭肠球菌、希拉肠球菌、孤立肠球菌、棉子糖肠球菌、假鸟肠球菌等；酵母菌可以采用假丝酵母菌；乳杆菌可以采用如德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、短乳杆菌和发酵乳杆菌等。其中，生物菌的浓度以106cfu/mg计，cfu为Colony-Forming Units的缩写，即菌落形成单位，指单位体积中的活菌个数，cfu/mg是指每毫克复合菌中含有的细菌菌落总数。\n[0037] 进一步的，所述生物菌也可以用EM原生物菌代替，EM原生物菌中的EM为有效微生物群的英文缩写，是有机肥发酵常用菌。EM原生物菌是一种混合菌，一般包括芽孢菌、酵母菌、乳酸菌等有益菌。各公司生产的EM原生物菌中各种菌的混合比例虽然不完全相同，但用于有机肥发酵的几种主要菌的比例相差不大，均可达到本发明的发酵效果。由于不同的菌在不同时期发生作用，比如有的是在好氧环境，有的则是在碱性厌氧环境，有的是中温条件，有的又是在高温条件中发挥作用，因此市售的EM原生物菌均可用于本发明猪粪发酵肥料。\n[0038] 其中，所述糖蜜不限种类，优选为甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜、玉米糖蜜中的至少一种；糖蜜、玉米可用其它营养物质代替，如肉汤、豆粕、酵母粉；稻壳、木屑可用其它含碳量高、含水量低的物质代替，如秸秆粉、糠渣、玉米杆粉等。\n[0039] 进一步的，为了活化生物菌，作为优选方案，所述a步骤中发酵时间为48h，按质量比，生物菌:糖蜜:水＝1:1:10。\n[0040] 为了扩大生物菌群，作为优选方案，所述b步骤中发酵时间为48h，按质量比，发酵菌液:糖蜜:玉米:水＝1:1:20:10；所述糖蜜为甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜、玉米糖蜜中的至少一种。\n[0041] 为了使得生物菌与猪粪混合均匀，便于后续发酵，所述c步骤中，按质量比，一次发酵料:猪粪:过磷酸钙＝3:100:1；所述猪粪含水量为60～70wt％，更优选为65wt％；碳源物质的加入量以使二次发酵料含水量为65wt％为准。\n[0042] 为了使生物菌适应新环境并进一步扩大菌群，并在一定程度上控制蝇蛆繁殖；d步骤中采用堆砌发酵，二次发酵料堆砌至高度优选为1.0～1.5m，堆砌长度优选为2～4m，堆砌宽度优选为1～2m；作为进一步优选方案，覆盖薄膜后，于35℃发酵84h。\n[0043] 为了杀灭猪粪内病原菌与寄生虫卵，降低发酵肥料含水量，所述e步骤中温度为65℃，发酵时间为42h；所述f步骤中温度为45℃，发酵时间为42h。\n[0044] 通过f步骤可进一步降解猪粪，提高发酵肥料肥效。\n[0045] 进一步的，本发明还公开了上述方法制备得到的猪粪发酵肥料。\n[0046] 更进一步的，本发明还公开了生物有机肥料，其包括本发明猪粪发酵肥料和有机肥常用辅料；更进一步的，还可将本发明猪粪发酵肥料加入不同的辅料，如粘合剂、中微量元素复合肥等，制备成如颗粒剂、粉剂等常规剂型。\n[0047] 进一步的，为了提高本发明生物有机肥料的对植物的综合作用，作为优选方案，本发明生物有机肥料中还包括复合菌，进一步优选，所述复合菌由酵母菌和根瘤菌按数量比3～1:1组成，更优选为2:1。\n[0048] 其中，酵母菌能够快速改变土壤阴阳离子结构，平衡土壤酸碱度，增加土壤有益菌，活化土壤、打破板结，同时抑制土壤中的真菌、细菌、链刀菌等各种病菌，抗重茬、减轻作物生长期病害发生，所述酵母菌优选为假丝酵母菌；根瘤菌能够固定空气中的氮素，增加土壤中的氮素来源；促进植株根系生长，增强对营养元素的吸收能力，所述根瘤菌优选为花生根瘤菌、豌豆根瘤菌中的一种。上述复合菌可以与土壤中微生物起到协同增长的作用，从而抑制有害菌的繁殖和生产，可以更好的提高肥料活性，促进作物生长。\n[0049] 进一步的，本发明还公开了本发明生物有机肥料的制备方法：取65～85重量份的猪粪发酵肥料与5～10重量份有机肥常用辅料、3～5重量份的复合菌、1～10重量份粘合剂混合，造粒、干燥，即得；其中，所述复合菌由酵母菌和根瘤菌按数量比3～1:1组成，菌株浓\n4\n度以10cfu/mg计。\n[0050] 作为优选方案，所述猪粪发酵肥料为80重量份，所述有机肥常用辅料为8重量份，粘合剂为8重量份，所述复合菌为4重量份，复合菌的浓度以104cfu/mg计。\n[0051] 作为进一步优选方案，上述复合菌由酵母菌和根瘤菌按数量比2:1组成；所述酵母菌为假丝酵母菌；所述根瘤菌为花生根瘤菌、豌豆根瘤菌中的至少一种。\n[0052] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。\n[0053] 实施例1本发明生物有机肥料的制备\n[0054] 取80kg的猪粪发酵肥料与8kg的中微量元素复合肥、3kg的复合菌、9kg粘合剂混合，造粒、干燥，即得；其中，复合菌为2kg假丝酵母和1kg花生根瘤菌，菌株浓度以104cfu/mg计；猪粪发酵肥料经如下步骤制备而得：\n[0055] a、将0.5kg的生物菌、0.5kg的甜菜糖蜜和5kg的水混合发酵40h，得发酵菌液；所述生物菌由粪肠球菌和巨大芽孢杆菌组成，菌株浓度以106cfu/mg计；\n[0056] b、将0.5kg的甜菜糖蜜、5kg的玉米、15kg的水与0.5kg的发酵菌液混合，发酵40h，得一次发酵料；\n[0057] c、将80kg含水量为60wt％的猪粪、0.5kg过磷酸钙与2kg的一次发酵料混合后，加入稻壳或木屑，搅拌，得二次发酵料；\n[0058] d、将c步骤制得的二次发酵料堆砌至高度为1m、长度为2m、宽度为1m，覆盖薄膜后于20℃发酵72h；\n[0059] e、控制温度为60℃，继续发酵36h；\n[0060] f、控制温度为40℃，继续发酵36h。\n[0061] 经测定，通过上述方法制备得到的生物有机肥料水分含量为24.5％，几乎没有臭味，颜色棕褐色，堆温接近气温，松散度好，pH7.5，有机质含量30.5％，氮磷钾养分含量\n26.3g/kg，大肠杆菌值小于100个/kg，寄生虫卵死亡率95％以上。\n[0062] 实施例2本发明生物有机肥料的制备\n[0063] 取80kg的猪粪发酵肥料与8kg的中微量元素复合肥、3kg的复合菌、9kg粘合剂混合，造粒、干燥，即得；其中，复合菌为2kg假丝酵母和1kg豌豆根瘤菌，菌株浓度以104cfu/mg计，猪粪发酵肥料经如下步骤制备而得：\n[0064] a、将1kg的EM原生物菌、1kg的玉米糖蜜和10kg的水混合发酵48h，得发酵菌液；\n[0065] b、将1kg的玉米糖蜜、10kg的玉米、20kg的水与1kg发酵菌液混合，发酵48h，得一次发酵料；\n[0066] c、将100kg含水量为70wt％的猪粪、1kg过磷酸钙与3kg一次发酵料混合后，加入稻壳，搅拌，得二次发酵料；稻壳的用量以使二次发酵料含水量为65wt％为准；\n[0067] d、将c步骤制得的二次发酵料堆砌至高度为1.2m、长度为3m、宽度为1.5m，覆盖薄膜后于30℃发酵84h；\n[0068] e、控制温度为65℃，继续发酵42h；\n[0069] f、控制温度为45℃，继续发酵42h。\n[0070] 经测定，通过上述方法制备得到的生物有机肥料水分含量为24.3％，几乎没有臭味，颜色棕褐色，堆温接近气温，松散度好，pH7.5，有机质含量30.8％，氮磷钾养分含量\n26.4g/kg，大肠杆菌值小于100个/kg，寄生虫卵死亡率95％以上。\n[0071] 实施例3本发明生物有机肥料的制备\n[0072] 取80kg的猪粪发酵肥料与8kg的中微量元素复合肥、4kg的复合菌、8kg粘合剂混合，造粒、干燥，即得；其中，复合菌为2.6kg假丝酵母和1.4kg豌豆根瘤菌，菌株浓度以\n4\n10cfu/mg计；猪粪发酵肥料经如下步骤制备而得：\n[0073] a、将1.5kg的生物菌、1.5kg甜菜糖蜜和15kg水混合发酵56h，得发酵菌液；其中，所述生物菌由巨大芽孢杆菌、假丝酵母菌和发酵乳杆菌组成，菌株浓度以106cfu/mg计；\n[0074] b、将1.5kg甜菜糖蜜、15kg玉米和25kg水与1.5kg发酵菌液混合，发酵56h，得一次发酵料；\n[0075] c、将120kg含水量为65wt％的猪粪、1.5kg过磷酸钙与4kg一次发酵料混合后，加入秸秆粉，搅拌，得二次发酵料；秸秆粉的用量以使二次发酵料含水量为70wt％为准；\n[0076] d、将c步骤制得的二次发酵料堆砌至高度为1.5m、长度为4m、宽度为2m，覆盖薄膜后于35℃发酵96h；\n[0077] e、控制温度为70℃，继续发酵48h；\n[0078] f、控制温度为50℃，继续发酵48h。\n[0079] 经测定，通过上述方法制备得到的生物有机肥料水分含量为23.8％，几乎没有臭味，颜色棕褐色，堆温接近气温，松散度好，pH7.8，有机质含量31.5％，氮磷钾养分含量\n27.3g/kg，大肠杆菌值小于100个/kg，寄生虫卵死亡率95％以上。\n[0080] 实施例4本发明生物有机肥料的制备\n[0081] 取80kg的猪粪发酵肥料与8kg的中微量元素复合肥、4kg的复合菌、8kg粘合剂混合，造粒、干燥，即得；其中，复合菌为2.5kg假丝酵母和1.5kg豌豆根瘤菌，菌株浓度以\n104cfu/mg计；猪粪发酵肥料经如下步骤制备而得：\n[0082] a、将1.5kg生物菌、1.5kg甘蔗糖蜜和15kg水混合发酵56h，得发酵菌液；其中，所述生物菌由假丝酵母菌和保加利亚乳杆菌组成，菌株浓度以106cfu/mg计；\n[0083] b、将1.5kg甘蔗糖蜜、25kg玉米、15kg水与1.5kg发酵菌液混合，发酵56h，得一次发酵料\n[0084] c、将120kg含水量为70wt％的猪粪、1.5kg过磷酸钙与4kg一次发酵料混合后，加入糠渣，搅拌，得二次发酵料；糠渣的用量以使二次发酵料含水量为70wt％为准；\n[0085] d、将c步骤制得的二次发酵料堆砌至高度为1.2m、长度为3m、宽度为1.5m，覆盖薄膜后于30℃发酵84h；\n[0086] e、控制温度为70℃，继续发酵48h；\n[0087] f、控制温度为50℃，继续发酵48h。\n[0088] 经测定，通过上述方法制备得到的生物有机肥料水分含量为23.1％，几乎没有臭味，颜色棕褐色，堆温接近气温，松散度好，pH7.7，有机质含量32.6％，氮磷钾养分含量\n28.5g/kg，大肠杆菌值小于100个/kg，寄生虫卵死亡率95％以上。\n[0089] 实施例5本发明生物有机肥料的制备\n[0090] 取80kg的猪粪发酵肥料与8kg的中微量元素复合肥、3kg的复合菌、9kg粘合剂混合，造粒、干燥，即得；其中，复合菌为2kg假丝酵母和1kg豌豆根瘤菌，菌株浓度以104cfu/mg计，猪粪发酵肥料经如下步骤制备而得：\n[0091] a、将1kg生物菌、1kg葡萄糖蜜和10kg水混合,发酵48h，得发酵菌液；其中，所述生物菌由粪肠球菌和假丝酵母菌组成，菌株浓度以106cu/mg计；\n[0092] b、将1kg葡萄糖蜜、20kg玉米、10kg水与1kg发酵菌液混合，发酵48h，得一次发酵料；\n[0093] c、将100kg含水量为65wt％的猪粪、1kg过磷酸钙与3kg一次发酵料混合后，加入玉米杆粉，搅拌，得二次发酵料；其中玉米杆粉的用量以使二次发酵料含水量为65wt％为准；\n[0094] d、将c步骤制得的二次发酵料堆砌至高度为1.2m、长度为3m、宽度为1.5m，覆盖薄