一种以柑橘皮渣为主要原料的生物有机肥及其制备方法

摘要

本发明公开了一种以柑橘皮渣为主要原料的生物有机肥及其制备方法，原材料按重量配比为：柑橘皮渣65-75％，谷壳5-8％、木屑4-5％、甜叶菊滤渣0-5％、畜禽粪便10-20％、微肥和生物菌种1-2％。经柑橘皮渣预处理、配料、初步降解、堆肥腐熟处理、后端添加生物功能菌等步骤制得。通过该方法制备的生物有机肥各项指标完全优于国家颁布的生物有机肥标准；施入土壤后，能有效地改善土壤的水、肥、气、热状况，使土壤变得疏松肥沃，有利于耕作及作物根系的生长发育，促进增产、改善产品品质，特别适合作为脐橙专用生物有机肥；该发明使橙汁工业废渣变废为宝,既保护环境,又提高了综合效益,具有良好的经济效益和生态效益。

说明书

技术领域

本发明属于生物有机肥制作领域，尤其是一种以柑橘皮渣为主要原料的生物有机肥及其制备方法。

技术背景

近年来，随着我国柑橘产业的飞速发展，橙汁加工业也在各地迅速崛起，橙汁工业的废渣处理问题日益凸显，传统的倾倒填埋方式不仅污染环境、严重威胁公共安全，还浪费资源。如何合理利用好大量废渣，是橙汁工业必须面临的关键性问题。把废渣直接作为饲料只能新鲜状态下少量饲喂给反刍动物，过多易导致酸中毒。采用发酵烘干技术生产饲料，环保效果好，但技术上可行，经济上不可行，数据显示干燥1吨废渣需要1吨燃煤，加之电力、人工、企业设备折旧等费用，成本居高不下，推广进程缓慢。也有利用废渣制备有机复合肥的报导，但只能小比例添加一般不超过40%,这是因为废渣通常含水量很高（≥78%）、粗纤维含量高（≥12.7%，按干基重）、pH值偏低（4.0左右）、透气性差等特点，这些都是阻碍制备有机肥的关键因素。菌种发酵有机肥的最适湿度为50-60%的，过高的含水量将会直接影响发酵速度和腐熟程度；菌种适宜的pH值为6-8.5，偏酸的环境会直接阻碍菌种繁殖甚至使其灭活；有机肥发酵菌种多是好氧型的，透气性差的物料将很难使发酵快速高效进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以柑橘皮渣为主要原料的生物有机肥及其制备方法，充分利用橙汁工业废渣为主要原料开发优质生物有机肥，通过技术手段优化对废渣处理的时效性和规模效应，实现生物质的资源化、商品化，促进资源节约、环境保护、延长并完善橙汁加工产业链。

本发明是通过如下技术方案实现：所述生物有机肥原的原材料按重量配比为：柑橘皮渣65-75％，谷壳5-8％、木屑4-5％、甜叶菊滤渣0-5％、畜禽粪便10-20％、微肥和生物菌种1-2％。柑橘皮渣为工业化榨汁后的柑橘废渣。生物菌种为：活菌总数≥2.0×10⁹cfu/g的粗纤维降解专用复合菌种、活菌总数≥2.3×10⁹cfu/g的堆肥腐熟复合菌种、活菌总数≥2.5×10¹⁰cfu/g的功能菌种。

其制作方法按以下步骤进行：

1、柑橘皮渣预处理： 

柑橘皮渣特点是物料大、偏酸，这是严重影响菌种活性和降解效果的主要因素，应在粉碎的同时用生石灰调节pH值至7左右。生石灰使用量每吨废渣约需要10-15公斤。生石灰不但可以细化废渣，还能化学破坏细胞壁使内容物释放。

2、混料

柑橘皮渣另外一个特点就是含水量高达78％以上，所以需要利用廉价的干燥物料来调节水分，同时还要兼顾物料的透气性，选择谷壳、木屑和甜叶菊渣较为理想，按橙汁工业废渣65-75％，谷壳5-8％、木屑4-5％、甜叶菊渣0-4％比例配入辅料，混合均匀，调节物料水分在50%-60%。

3、初步降解

橙汁工业废渣、谷壳、木屑和甜叶菊渣等粗纤维含量极高在发酵过程中较难腐熟，因此首先采用粗纤维降解专用菌种对其进行处理，会加快其腐熟速度，提高肥料品质。粗纤维降解专用菌种活化培养6-8小时后，均匀喷洒或拌入混合物料中，堆积成长垄，盖上草帘或采用负压曝气方式进行粗纤维初步降解，处理3-4天。

4、堆肥腐熟处理

向粗纤维降解处理后的3中混入占物料总量10-20％的畜禽粪便，加入活化好的堆肥腐熟专用菌种，湿度调整为50-60％，搅拌均匀，堆积成长垄，盖上草帘进行发酵。堆肥时需适当翻堆以达到透气供氧效果，由于环境不同，一般在5-7天左右翻堆，配合使用打氧机可减少翻堆。堆翻3-4次可以完成腐熟阶段。

5、腐熟完成

完熟标准：无臭味；咖啡色；温度在40℃以下，且保持不变；翻堆后不再升温；完熟堆肥湿35％以下，堆肥晾晒两天，使堆肥湿度降到20-30％。腐熟完成后，堆肥中的有机质经过炭化、腐殖化过程最后达到稳定的程度，里面的病菌和寄生虫卵等全部被杀死，此时已完成有机肥的制作。

6、后端添加生物功能菌

腐熟完成之后，晾晒调整含水量在25-30％范围内，加入活化好的功能菌种，按1公斤对10吨有机肥物料混合均匀，使有效活菌数达到0.22亿/g以上，过筛分级或选择造粒，制作成生物有机肥，检测合格包装入库。

生物有机肥将有机肥和生物肥二者功能有机合理的予以融合，也可添加适量的化肥，制作成有机-无机复混肥，既克服了有机肥肥效迟缓的障碍，又解决了生物肥作用发挥易受环境、对象等特点制约的问题，利于发挥菌肥和有机肥的互补增促作用，产生1+1 >2的效果。

本发明的有益效果是：通过该方法制备的生物有机肥，其有机质含量≥53％，有效活菌数(cfu) ≥0.22亿/g， pH值6.5－8.5，氮磷钾总量≥6 %，含有丰富的硼、锌、镁等微量元素，粪大肠菌群数≤100个/g(mL)，蛔虫卵死亡率≥96％，粉剂产品松散，无恶臭味，咖啡色，含水量24－28％；颗粒产品无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味、咖啡色，含水量13－15％。其它指标均优于NY/T 884－2004的规定。施入土壤后，能有效地改善土壤的水、肥、气、热状况，使土壤变得疏松肥沃，有利于耕作及作物根系的生长发育，促进增产、改善产品品质，特别适合作为脐橙专用生物有机肥；该发明使橙汁工业废渣变废为宝,既保护环境,又提高了综合效益,具有良好的经济效益和生态效益。

具体实施方式

1、原材料配比方案：

主料：脐橙工业榨汁后的废渣（水分78%，糖分11.27%，纤维素12.78%(干重)，pH值低于4.0）

辅料：谷壳、木屑、甜叶菊渣、猪粪、微肥等

生物菌种：①粗纤维降解专用复合菌种；②堆肥腐熟复合菌种；③功能复合菌种

原料配比方案见下表：

原料实施例1实施例2实施例3脐橙废渣65 %70 %75 %谷壳6 %7 %8 %木屑4 %5 %5 %甜叶菊滤渣4 %2 %0 %畜禽粪便20 %15 %10 %微肥1 %1 %2 %

2、首先进行橙汁工业废渣物料的pH值调节和粉碎细化，每吨废渣添加10-15公斤生石灰调节pH值到7左右，粉碎混合均匀，稳定6-8小时，待pH值没有波动进行下一步。

3、按照原料配比方案按比例向废渣中添加谷壳、木屑、甜叶菊滤渣，混合均匀调节水分含量约为50%-60%。感官评判标准：手抓有水分渗出，松开即散为宜。

4、粗纤维降解专用菌种活化培养6-8小时后，均匀喷洒或拌入混合物料中，堆积成长垄，盖上草帘或采用负压曝气方式进行粗纤维初步降解，处理3-4天。

5、进入堆肥腐熟处理阶段：

（1）菌种活化：用适量水稀释堆肥专用菌种，培菌6-8小时；

（2）物料二次混合调配：向粗纤维降解处理后的物料中加入10-20％的猪粪和微肥等物料，一边搅拌，一边将活化好的堆肥腐熟专用菌种加入，混合均匀，调整水分比例为50-60％，堆积完成之后盖上草帘进行发酵；

（3）翻堆：堆肥时需适当翻堆以达到透气供氧效果，可第二次喷施培养菌液，提高堆肥品质。由于环境不同，一般在5-7天左右翻堆,配合使用打氧机可减少翻堆；

（4）记录：发酵过程每天早晚测试堆内温度一次并做记录，同时感觉气味情况并做记录。

6、完熟标准：无臭味，咖啡色，温度在40℃以下，且保持不变，翻堆后不再升温。

7、晾晒调整含水量在25-30％范围内，加入活化好的功能菌种原液，使有效活菌数(cfu) ≥0.22亿/g，混合均匀，过筛分级或选择造粒，检测合格包装入库。

8、该生物有机肥成品指标特征：

有机质含量≥53％，有效活菌数(cfu) ≥0.22亿/g， pH值6.5－8.5，氮磷钾总量≥6%，含有丰富的硼、锌、镁等微量元素，粪大肠菌群数≤100个/g(mL)，蛔虫卵死亡率≥96％，粉剂产品松散，无恶臭味，咖啡色，含水量24－28％；颗粒产品无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味、咖啡色，含水量13－15％。其它指标均优于NY/T 884－2004的规定。