專利名稱：一種微生物復(fù)合菌肥的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用微生物復(fù)合菌肥，是一種以活性污泥為主要基質(zhì)，添加 一定量草炭和糖蜜后作為原料，接入功能菌種發(fā)酵培養(yǎng)，經(jīng)過造粒、干燥、 包裝等工藝生產(chǎn)微生物復(fù)合菌肥的方法。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)有耕地約1.2億公頃(hm2)，年需化肥1.5億噸(t)，是世界上最大的 化肥進口國、氮肥生產(chǎn)國和肥料使用國。肥料在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足 輕重的地位，但是化學(xué)肥料的大量使用造成了土壤板結(jié)，土壤肥力下降，農(nóng) 產(chǎn)品品質(zhì)降低。因此，急需開發(fā)更多環(huán)境友好型肥料來替代化肥以達到農(nóng)作 物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。微生物菌肥具有調(diào)控作物生長、提高農(nóng)作物品質(zhì)、增強 作物防病抗病能力、無污染等優(yōu)點?？梢?，微生物菌肥的開發(fā)和應(yīng)用在資源 利用、增產(chǎn)增效、環(huán)境保護等方面具有重要的意義。
據(jù)統(tǒng)計，2001年我國微生物肥料的年產(chǎn)量為150萬噸(t)，占商品肥料使 用量的1%左右；據(jù)專家分析到2010年，微生物肥料將占有10-20%的份額， 即年需求量在1500-3000萬噸左右，可見微生物菌肥的市場前景廣闊。雖然微 生物菌肥具有化肥無法比擬的優(yōu)點，但是目前其價格在2500元/噸左右，比現(xiàn) 在化肥平均價格1800元/噸高，且很多產(chǎn)品的指標(biāo)不能達到農(nóng)業(yè)部的標(biāo)準(zhǔn)，效 果不明顯，不利于其推廣普及。因此，有必要開發(fā)一種經(jīng)濟、高效的微生物 復(fù)合菌肥，以滿足市場需求。
活性污泥中含有豐富的有機質(zhì)、氮、磷、鉀元素等，且干污泥的物理粘 粒能改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，因此，應(yīng)用微生物技術(shù)，以污泥為主要原料，添加 一定比例的營養(yǎng)物質(zhì)，接種功能菌種進行發(fā)酵培養(yǎng)，再往發(fā)酵液中添加一定 量的草炭和微量元素即可制成污泥微生物復(fù)合菌肥——一種經(jīng)濟、高效的新 型微生物肥料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、高肥效、施用方便、能夠改善土壤結(jié) 構(gòu)、增加土壤肥力的長效污泥菌肥及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明以發(fā)酵工廠(如味 精廠)發(fā)酵后污水處理過程中的活性污泥為主要基質(zhì)，添加一定量糖蜜作為培養(yǎng)基，接入復(fù)合菌種進行發(fā)酵，再添加一定量的草炭和作物所需的微量元 素，經(jīng)低溫干燥、包裝制得復(fù)合菌肥。本發(fā)明實現(xiàn)了污泥廢棄物的再利用， 為綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了經(jīng)濟、高效的微生物污泥菌肥。
本發(fā)明提供的一種微生物復(fù)合菌肥的生產(chǎn)方法，其特征在于以發(fā)酵工 廠發(fā)酵后污水處理過程中的活性污泥為基質(zhì)，添加糖蜜作為培養(yǎng)基，加入水 后接入復(fù)合菌種發(fā)酵，再添加草炭，經(jīng)干燥制得復(fù)合菌肥；
所述活性污泥、糖蜜、水、復(fù)合菌種、草炭的質(zhì)量比為70 80:7 12: 10 20: 3 8: 10 15;
所述復(fù)合菌種含有浸麻類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、膠
質(zhì)芽孢桿菌，放線菌、酵母菌和乳酸菌，其質(zhì)量比例為25~35: 5 15: 5~15:
15 25: 5 15: 5~15: 5 15。
優(yōu)化的，所用活性污泥、草炭、糖蜜、復(fù)合菌種質(zhì)量比為70: 14: 10: 4。
優(yōu)化的，所用復(fù)合菌種含有浸麻類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢
桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌，放線菌、酵母菌和乳酸菌質(zhì)量比例為30: 15: 15: 20: 10: 5: 5。
本發(fā)明所使用的活性污泥有機質(zhì)含量高，加入一定量的糖蜜后可以為菌 種的生長繁殖提供所需營養(yǎng)。按一定的比例在污泥培養(yǎng)基中接種復(fù)合菌種進 行發(fā)酵培養(yǎng)，再往發(fā)酵液中添加一定量的草炭和微量元素。添加草炭可以改
善產(chǎn)品的物理性質(zhì)，其中活性污泥、草炭、糖蜜、復(fù)合菌種的比例為65 75:
10 15: 7 12: 1~5 。采用糖蜜作為菌種的營養(yǎng)來源，主要是因為它成本低廉 且營養(yǎng)成分豐富，可以最大程度的降低污泥菌肥的生產(chǎn)成本；
在應(yīng)用時，還可以添加不同的微量元素可以滿足不同農(nóng)作物的生長需求。 添加的微量元素含有B、 Zn、 Mo、 Fe、 Cu等元素，可為農(nóng)作物的生長提供所 需的營養(yǎng)成分。
該污泥微生物復(fù)合菌肥的具體制備方法
(1) 污泥經(jīng)過破碎成漿；
(2) 按一定比例在污泥中添加糖蜜，再補充一定量的水；
(3) 進行滅菌處理；
(4) 接入復(fù)合菌種，發(fā)酵培養(yǎng)；
(5) 在發(fā)酵液中添加草炭；
(6) 通過圓盤造粒機造粒，造粒物料經(jīng)烘干機在35。C 5(TC烘干篩分后包
裝成品(也可直接以粉末狀的形式烘干，包裝)；所得到的菌肥有效活菌數(shù)^4億個/g、有效期》八個月、無致病菌，各項指標(biāo)優(yōu)于農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)(GB 20287-2006)。
其中步驟(5)中的菌種分為兩大類群(第一類包括放線菌、酵母菌和乳 酸菌，可分解污泥中的有機物質(zhì)，便于農(nóng)作物的吸收利用，還可為第二類菌 種的生長繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)；第二類包括浸麻芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、 臘樣桿菌桿菌、膠質(zhì)芽胞桿菌這四種功能菌種可經(jīng)固氮、解磷、解鉀作用， 可為農(nóng)作物提供所需的營養(yǎng)元素)，可經(jīng)由一級培養(yǎng)、二級擴大培養(yǎng)獲得。
本發(fā)明所用菌種及其功能
(1) 巨大芽孢桿菌CS.megafer/謂)能夠很好的降解土壤中的有機磷，為 作物提供所需的磷元素，還能防治植物病害。
(2) 膠質(zhì)芽胞桿菌(及mw"7g/"am力能夠分解土壤礦物中的硅酸鹽物質(zhì)， 并將其屮的鉀從礦物晶格中釋放出來，為作物所利用。
(3) 臘樣桿菌桿菌(及""w):能夠降解土壤中的有機磷，并可防治植物病害。
(4) 浸麻芽孢桿菌能夠?qū)⒖諝庵械牡獨夤潭ǔ勺魑锟梢晕绽玫牡础?br> (5) 放線菌04"/"omyc"^):具有改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化氮、磷等元素 的功能，其代謝產(chǎn)物具有抑制病原菌、殺蟲、除草的作用。放線菌還可為有 益微生物的生長提供一個良好的生長環(huán)境。
(6) 乳酸菌(i^to^^7/M):能夠分泌具有極強殺菌能力的乳酸，可以抑制
有害微生物的活動，加速有機物質(zhì)的的腐敗分解，還可以將木質(zhì)素、纖維素 等分解為小分子物質(zhì)。
(7) 酵母菌(1^^):在其代謝產(chǎn)物中含有激素、維生素、核酸等具有促進
作物生長發(fā)育功能的生理活性物質(zhì)。
本發(fā)明所用的培養(yǎng)基(以下的含量百分比均為質(zhì)量百分含量) 一、 一級培養(yǎng)基
1、 酵母菌的一級培養(yǎng)基采用酵母提取物1%、蛋白胨2%、葡萄糖2%，
pH7.0;
2、 乳酸菌的一級培養(yǎng)基采用乳酸菌培養(yǎng)基1:酵母膏0.75%、蛋白胨0.75%、 葡萄糖1%、 KH2PO40.2%、西紅柿汁10%、吐溫80 0.05%， pH7.0;3、 放線菌的一級培養(yǎng)基采用高氏合成一號培養(yǎng)基可溶性淀粉2。/。、KN03
0.1%、 K2HP04 0.05%、 NaC10.05%、 MgS04-7H20 0.05%、 FeS04-7H2O 0.01%， pH 7.2-7.4;
4、 固氮菌及解鉀菌的一級培養(yǎng)基采用阿須貝培養(yǎng)基甘露醇1%、 NaCl 0.01%、 KH2PO40.02 %、 CaCO30.5%、 MgS04-7H20 0.02%、 CaS04 0.01%, pH 7.0;
5、 解磷菌的一級培養(yǎng)基采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基牛肉膏0.5%、蛋白 胨1%、 NaC10.5%， pH 7.0-7.5;
二、 二級擴大培養(yǎng)基
各菌種的二級培養(yǎng)基均采用黃豆培養(yǎng)基5%的豆?jié){(搾油后的豆粕磨制豆
漿)20%、 KH2PO40.02%、 MgSO40.02%、 NaCl 0.02%、 CaSO40.01%、 CaC03
0.5%;
本發(fā)明的技術(shù)效果
本發(fā)明生產(chǎn)的污泥微生物復(fù)合菌肥具有肥效長、易儲存、改良土壤結(jié)構(gòu)、 增強土壤肥力等優(yōu)點。且其價格低廉，可為農(nóng)民提供了一種經(jīng)濟、高效的污 泥微生物復(fù)合菌肥，對菌肥的推廣利用以及生態(tài)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了重 要作用。
特點及優(yōu)勢
1、 本發(fā)明的產(chǎn)品污泥菌肥是一種即具有有機肥的特性，又具有微生物 菌肥特性的復(fù)合菌肥。具有無污染、無公害同時又具有速效、高效、長效的 性能；
2、 本發(fā)明產(chǎn)品為復(fù)合菌肥，具有廣譜性，能應(yīng)用于各種作物。具有功 能多元性，既能固定空氣中的氮又能分解土壤中難溶性的磷、鉀化合物，可 以全面均衡的供應(yīng)作物所需營養(yǎng)，在一定范圍內(nèi)可完全代替氮磷鉀化學(xué)肥料；
3、 本發(fā)明的污泥菌肥即能增強土壤肥力，又能改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)， 可在一定程度上改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
4、 本發(fā)明實現(xiàn)了廢物資源循環(huán)利用，環(huán)保、經(jīng)濟。污泥菌肥的成本低 廉，約500元/噸(原料成本360元/噸、生產(chǎn)成本80元/噸、銷售費用及管理 費用60元/噸)，且社會效益、經(jīng)濟價值較高；與現(xiàn)有化肥或微生物肥料相比， 可以大大降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。
5、 本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單。經(jīng)黃豆培養(yǎng)基進行二級菌種擴培后，將功能 菌種接種到污泥培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)，然后低溫烘干、包裝，即得到污泥復(fù)合菌肥。
6、 本發(fā)明的污泥菌肥含有農(nóng)作物所需的微量元素，具有不偏肥、不缺 素、穩(wěn)供、長效等特點。其所含養(yǎng)分大多數(shù)可以被作物直接吸收利用。
具體實施例方式
以下就本發(fā)明的實施例進一步加以說明
實施例一取蓮花味精廠處理污水產(chǎn)生的活性污泥100kg，加入由北京海 昌鑫霖科技發(fā)展有限公司提供的糖蜜18kg，并加入20kg的水，接入復(fù)合微生 物菌液6kg (菌液中含有浸麻類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、膠 質(zhì)芽孢桿菌，放線菌、酵母菌和乳酸菌，其質(zhì)量比例為30: 10: 5: 25: 10:
5: 15)，混合均勻在3(TC下培養(yǎng)30h后添加草炭15kg，再添加1.3kg的微量 元素(微量元素中含有硼砂、氯化鋅、鉬酸銨、硫酸錳、硫酸亞鐵、硫酸銅，
其質(zhì)量比例為15: 10: 2: 5: 6: 4)，然后造粒，在35"烘干，得到污泥復(fù) 合菌肥。
實施例二取燕京啤酒廠污水處理產(chǎn)生的活性污泥200kg，加入由北京海 昌鑫霖科技發(fā)展有限公司提供的糖蜜30kg，并加入50kg的水，接入復(fù)合微生 物菌液8kg (菌液中含有浸麻類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、膠
質(zhì)芽孢桿菌，放線菌、酵母菌和乳酸菌，其質(zhì)量比例為35: 5: 15: 15: 5:
15: 5)，混合均勻在35。C下培養(yǎng)40h后添加草炭40kg，再添加3kg的微量 元素(微量元素中含有硼砂、氯化鋅、鉬酸銨、硫酸錳、硫酸亞鐵、硫酸銅， 其質(zhì)量比例為20: 10: 3: 5: 4: 5)，然后造粒，在40。C烘干，得到污泥復(fù) 合菌肥。
實施例三取蓮花味精廠處理污水產(chǎn)生的活性污泥500kg，加入由北京海
昌鑫霖科技發(fā)展有限公司提供的糖蜜45kg，并加入150kg的水，接入復(fù)合微 生物菌液20kg (菌液中含有浸麻類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、
膠質(zhì)芽孢桿菌，放線菌、酵母菌和乳酸菌，其質(zhì)量比例為25: 15: 10: 20:
15: 10: 5)，混合均勻在40。C下培養(yǎng)50h后添加草炭70kg，再添加10kg的
微量元素(微量元素中含有硼砂、氯化鋅、鉬酸銨、硫酸錳、硫酸亞鐵、硫
酸銅，其質(zhì)量比例為25: 10: 4: 5: 6: 5)，然后造粒，在5(TC烘干，得到
污泥復(fù)合菌肥。表1試驗所用土壤的養(yǎng)分情況
項目全氮(％)速效氮 (mg/kg)全磷(％)速效磷 (mg/kg)全鉀(％)速效鉀 (mg/kg)
含量0.04330.60.08310.20.97332.4
表2實施例一的復(fù)合菌肥施用于土壤前后肥力對照(單位mg/kg)
處理本底10d后20d后30d后40d后50d后
污泥菌肥速效氮30.650.353.455.757.358,4
速效磷10.219.722.624.826.026.7
速效鉀32.450.356.260.562.864.3
表3實施例二的復(fù)合菌肥應(yīng)用于小西紅柿種植的實驗效果
項目株高 (cm)莖粗 (cm)根長 (cm)20棵總產(chǎn) 量(kg)增產(chǎn) 率(％)維生素含 (mg/100g)總糖 (%)
復(fù)合菌肥78.301.388.3034.2129.3930.123.12
磷酸二氫 鉀76.701.3633.6227.1626.422.60
空白69.401.296.8026.4412.281,86
表4實施例三的復(fù)合菌肥應(yīng)用于油菜種植的實驗效果
項目千粒重 (g)維生素C含量 (mg/100g)小區(qū)總產(chǎn)量 (kg)單產(chǎn) (kg/667m2)增產(chǎn)率 (%)
復(fù)合菌肥3.428.629.57212.7716.14
磷酸二氫 鉀3.124.789.38208.5513,84
空白2.620.218.24183.20—
8室內(nèi)土壤肥力測定如表2所示施用過復(fù)合菌肥的土壤，速效氮含量由
30.6mg/kg增至58.4mg/kg，增加量為27.8mg/kg;速效磷含量由10.2mg/kg增 至26.7mg/kg，增加量為16.5mk/kg;速效鉀含量由32.4mk/kg增至64.3mg/kg， 增加量為31.9mg/kg。由此可見，此復(fù)合菌肥能夠提高土壤中的有效氮、磷、 鉀的含量，增強土壤肥力。
在小西紅柿種植的具體實驗中，施用過此復(fù)合菌肥的植株比起不施用 任何肥料的植株，各方面均有明顯提高。如表3所示，使用此復(fù)合菌肥后的 植株與不施用任何肥料的空白植株對比，平均株高增加8.90cm，莖粗增加 0.09cm，根長增加1.50cm。 20棵施此復(fù)合菌肥的西紅柿總產(chǎn)量比20棵無施 肥植株共增產(chǎn)7.77kg。且如表3所示通過使用此復(fù)合菌肥后，西紅柿果實所 含維生素量和總糖含量均得到顯著提高。
在相同肥力的土壤上種植油菜，觀察不同肥料對油菜產(chǎn)量的影響。采 用田間小區(qū)種植，小區(qū)面積為5mX6m，不加任何基肥。分三個小區(qū)，分別為 追加復(fù)合菌肥組、追加尿素組以及不追加任何肥料的空白組，嚴格按產(chǎn)區(qū)進 行統(tǒng)計。從表4可以看出，使用此復(fù)合菌肥后，油菜比空白組增產(chǎn)16.14%， 且其千粒重及維生素C的含量均有所提高，可見此復(fù)合菌肥確實能提高土壤 肥力，提高油菜的產(chǎn)量和質(zhì)量。
權(quán)利要求
1、一種微生物復(fù)合菌肥的生產(chǎn)方法，其特征在于以發(fā)酵工廠發(fā)酵后污水處理過程中的活性污泥為基質(zhì)，添加糖蜜作為培養(yǎng)基，加入水后接入復(fù)合菌種發(fā)酵，再添加草炭，經(jīng)干燥制得復(fù)合菌肥；所述活性污泥、糖蜜、水、復(fù)合菌種、草炭的質(zhì)量比為70～80∶7～12∶10～20∶3～8∶10～15；所述復(fù)合菌種含有浸麻類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌，放線菌、酵母菌和乳酸菌，其質(zhì)量比例為25～35∶5～15∶5～15∶15～25∶5～15∶5～15∶5～15。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物復(fù)合菌肥，其特征在于所用活性污泥、 草炭、糖蜜、復(fù)合菌種質(zhì)量比為70: 14: 10: 4。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物復(fù)合菌肥，其特征在于所用復(fù)合菌種 含有浸麻類芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌，放線 菌、酵母菌和乳酸菌質(zhì)量比例為30: 15: 15: 20: 10: 5: 5。
全文摘要
本發(fā)明涉及農(nóng)用微生物復(fù)合菌肥，具體的涉及一種微生物復(fù)合菌肥的生產(chǎn)方法。其特征在于以發(fā)酵工廠發(fā)酵后污水處理過程中的活性污泥為基質(zhì)，添加糖蜜作為培養(yǎng)基，加入水后接入復(fù)合菌種發(fā)酵，再添加草炭，經(jīng)干燥制得復(fù)合菌肥；本發(fā)明實現(xiàn)了污泥廢棄物的再利用，為綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了經(jīng)濟、高效的微生物污泥菌肥。
文檔編號C05F11/00GK101538173SQ200910083690
公開日2009年9月23日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者付巖帥, 鵬 張, 張淑榮, 暢 陳, 陳毅明, 黃法奇 申請人:北京化工大學(xué)