專利名稱：一種環保的有機無機復混肥料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于有機肥料領域，具體涉及一種用有機廢棄物制備的混合肥料。
背景技術：
有機無機復混肥料是新型肥料的一種，它既含有無機大量元素養分，又富含有機質，對于快速促進植物生長，調節土壤肥力，維持土壤生態平衡有著不可替代的作用。目前大多數有機無機復混肥料生產廠家使用的有機質原料，大部分都來自腐植酸或者風化煤，隨著這種不可再生能源物質的大量消耗，必將造成資源的嚴重缺乏，大批大規模的有機無機復混肥料廠家的投產也必將加速資源的消耗。而且大量使用肥料也必將造成土壤重金屬的積累和富集，這對植物生長是極為不利的，重金屬被植物吸收之后得到富集，進入人體也會危害人類健康。而且重金屬物質滯留于土壤中，會與磷素結合，生成難溶性的磷酸鹽，使得磷素成為不被植物利用的固定化形式，正是這方面的原因，致使每季磷素利用率只有20%左右，造成了資源的嚴重浪費。目前國內外解決土 壤殘留重金屬問題的方法大多是伴隨肥料對土壤施用解毒劑，市面上大部分植物解毒劑都是化工合成產物，長時間大量使用難免會對植物造成負面影響，比如，中國2010年I月20日公開的200910144304.4號專利“一種功能肥料增效劑及其制備方法”中所使用的解毒劑安心。而對于磷素易于被固定化導致利用率不高的問題，國內外相關學者也進行了相關的研究，其中包括改性腐植酸磷肥、生物磷肥、磷素活化劑等，但這都增加了植物的種植成本，增加了農民的經濟負擔。谷胱甘肽是一種由三種氨基酸組成的三肽，它具有很好的螯合解毒和抗氧化作用，由于其可以幫助保持正常的免疫系統功能，目前在藥物和許多功能性食品上有較多應用，可以延緩衰老、增強免疫力、抗腫瘤等，而且大部分谷胱甘肽是由微生物發酵法制得，不含化工成分，精制簡單，在使用時不會對植物造成積累性的毒害作用。該產品在植物種植，特別是肥料生產上的應用尚未見到報道。
發明內容
針對本領域存在的不足之處，本發明提出一種環保的有機無機復混肥料。本發明采用磷素與廢棄有機物的前處理步驟，使得磷素成為有機架構的一部分，即解決了磷素易被固定化導致利用率不高的問題，還變廢為寶，充分利用大宗固體廢棄有機物；后期添加谷胱甘肽，起到很好的螯合重金屬的解毒作用。本發明的另一目的是提出制備所述有機無機復混肥料的方法。實現本發明上述目的的技術方案為:一種環保的有機無機復混肥料，所述肥料的原料包括重量份的以下成分:固體廢棄有機物30-50份
無機氮磷鉀養分30-50份
谷胱甘肽1-8份
解磷復合菌種1-2份
填充物5-10份；所述固體廢棄有機物選自蘑菇渣、糠醛渣、草木灰、葡萄柏、雞糞中的一種或多種；所述無機氮磷鉀養分包括磷素和氮、鉀養分，所述磷素選自磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸三銨中的一種或多種；所述氮、鉀養分選自尿素、氯化鉀、硫酸鉀中的一種或多種；所述解磷復合菌種選自巨大芽孢桿菌、大腸埃希氏菌、膠凍樣芽孢桿菌、熒光假單胞菌中的二種以上。本發明所使用的固體廢棄有機物來源于其他產業的大宗副產物，。其中蘑菇渣來源于蘑菇培養后的廢棄物，主要使用的是農作物秸桿等植物性原料，含有豐富的粗蛋白、粗脂肪和氮浸出物，還含有鈣、磷、鉀、硅等礦物質，營養相當豐富。蘑菇渣優選堆慪過的蘑菇渣:將蘑菇渣加水至最大持水量的70%-80%左右，堆成一堆，蓋上塑料薄膜，堆慪3-4個月之后，攤開風干使用。糠醛渣也是生物質廢棄物中的一種，來源于農副產品水解生產糠醛后的廢棄物，含有少量氮磷鉀和大量有機質，可以改善土壤結構，增加土壤團粒數量和通透性，調節土壤酸堿度，活化土壤，減少重金屬離子的危害。草木灰來源于以秸桿作為原料發電的電廠，秸桿燃燒后產生大量的草木灰，含有多種礦質元素，其主要有效成分為碳酸鉀。本發明中所選擇使用的有機質原料苜蓿渣來源于苜蓿干草粉，在用水提取其中的苜蓿多糖等成分后獲得的副產品，經過堆慪晾干得到，含有較豐富的有機質。其中的葡萄柏來源于葡萄酒廠的下腳料，經曬干后得到的產物，含有大量有機質和少量氮磷鉀元素。雞糞來源于養雞場，經過堆慪、腐熟、除臭后使用。
其中，所述固體廢棄有機物由以下重量份的成分組成:蘑菇渣10-15份，糠醛渣10-15份，草木灰8-12份，苜蓿渣2-8份。或者，所述固體廢棄有機物由以下重量份的成分組成:蘑菇洛10-15份，糠醒洛10-15份，草木灰8-12份，葡萄柏2-8份。或者,所述固體廢棄有機物由以下重量份的成分組成:蘑菇洛10-15份，糠醒洛10-15份，草木灰8-12份，雞糞2-8份。其中，所述無機氮磷鉀養分由以下重量份的成分組成:尿素10-15份，磷酸一銨10-15份，硫酸鉀8-12份，氯化鉀0-10份。其中，所述解磷復合菌種由以下重量份的成分組成:巨大芽孢桿菌0.5-1份，大腸埃希氏菌0-0.5份，膠凍樣芽孢桿菌0.5-1份，熒光假單胞菌0.25-0.5份。所述菌種可購自中國工業微生物菌種保藏管理中心(CICC)，經過發酵擴增得到大量菌體，采用載體吸附后使用。其中巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)為生產解磷細菌肥料的專用菌株；大腸埃希氏菌(E.coli)為高效溶磷菌，它可以使磷素快速溶解，加快磷素的改性速度；膠凍樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaqinosus)的作用是轉化土壤中的無效磷、鉀為有效磷、鉀；熒光假單胞菌(P.fluorescens)為有機磷細菌肥專用菌株。谷胱甘肽是一種含Y -酰胺鍵和巰基的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成，能幫助保持正常的免疫系統功能，并有抗氧化和整合解毒作用，發生解毒作用的是半胱氨酸上的巰基，可以與鉛、汞、砷等重金屬結合。由于其光譜解毒作用，不僅可以用于藥物，更可作為功能性食品添加劑，在延緩衰老、增強免疫力、抗腫瘤等功能性食品中得到了廣泛的應用。其中，所述填充物包括膨潤土、凹凸棒土、硅藻土其中的一種或多種。制備本發明所述的有機無機復混肥料的方法，包括步驟:將固體廢棄有機物和磷素按比例混合，添加解磷復合菌種，常溫固體發酵，發酵結束后，將得到的產物粉碎并添加氮、鉀養分及填充物，放入造粒機中造粒，噴涂谷胱甘肽，包裝。在混合物料階段，先將草木灰倒入混合攪拌器中，再倒入密度較小的物料和磷素，防止攪拌時較輕的物料飛濺。 其中，所述常溫固體發酵過程中，還進行灑水和翻拋，保持含水率在30%_40%，所述常溫固體發酵的時間為6-12天。發酵時間應隨季節和溫度而定，夏天一般6-8天，冬天一般10-12天。灑水是要保持30%-40%的含水率,通常是定期灑水，例如1-2天進行一次灑水。翻拋的目的是避免物料內部溫度過高。可以用翻拋機翻拋，也可以手工翻拋。優選地，采用離心霧化方式噴涂谷胱甘肽，使其與造粒之后的肥料相互接觸混合，冷卻，包膜后即可得到肥料成品。本發明使用的谷胱甘肽為微生物發酵后產物，經載體吸附得到粉末狀谷胱甘肽。離心霧化噴涂的用量為每噸肥料l_8kg，優選為3-6kg。本發明的有益效果:本發明所采用的含有機質原料，來自其他產業的大宗固體廢棄有機物，利用這些副產物或者下腳料提供的豐富有機質來生產有機無機復混肥料，不僅變廢為寶，有利于環境保護，而且節約了成本，增加了企業效益，可以說這種做法必將成為未來有機無機復混肥料發展的大方向。采用有機物與磷素的前處理步驟，即固體發酵的方法，生產有機改性磷月巴，再添加其他養分來生產有機無機復混肥料，可以解決磷肥利用率不高的問題，提高磷肥利用率30%以上。生產工藝簡單易行，操作成本較低，便于規模性放大生產；本發明利用谷胱甘肽的解毒作用生產有機無機復混肥料，填補`了國內空白。與現有技術相比，本發明原料使用合理，節約成本，環保高效，生產工藝簡單易行，利于放大生產，添加的谷胱甘肽具有解毒作用，增強植物抗逆能力，提高產品質量和產量。本發明可以利用一種產品解決兩種問題，節約了成本，減輕了農民的經濟負擔。
圖1為本發明制備有機無機復混肥料的工藝流程圖。
具體實施例方式發明的基本思想是利用固體廢棄物為原料并添加谷胱甘肽，結合特定的生產工藝，生產大幅提高磷素利用率并可以解毒的有機無機復混肥料。以下實施例進一步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。在不背離本發明精神和實質的前提下，對本發明的原料、方法、步驟、生產工藝或條件所作的修改或替換，均屬于本發明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。實施例1:所述有機無機復混肥料，按重量份數計，原料組分如下:
蘑菇渣15、糠醛渣15、草木灰8、苜蓿渣2、尿素15、磷酸一銨15、硫酸鉀10、谷胱甘肽8、巨大芽孢桿菌0.5、大腸埃希氏菌0.5、膠凍樣芽胞桿菌0.5、熒光假單胞菌0.5、硅藻土 10。其中的蘑菇渣為慪過的蘑菇渣，將蘑菇渣加水至最大持水量的70%，堆成一堆，蓋上塑料薄膜，堆慪4個月，攤開風干。本發明實施例中所使用的菌種均購自中國工業微生物菌種保藏管理中心(CICC)，經過發酵擴增得到大量菌體，采用載體吸附后使用。其中巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium)保藏號CICC23048 ;大腸埃希氏菌(E.coli)保藏號CICC21530,膠凍樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaqinosus)保藏號 CICC21697 ;突光假單胞菌(P.fluorescens)保藏號CICC23251。生產方法(按照圖1的流程):(I)原料的混合及發酵:先將草木灰放入，然后將蘑菇渣、糠醛渣、苜蓿渣以及磷酸一銨放入攪拌器中，添加巨大芽孢桿菌、大腸埃希氏菌、膠凍樣芽胞桿菌、熒光假單胞菌攪拌均勻，堆放于廠房內固體發酵，每兩天撒水一次，保持含水率35%，并使用翻拋機翻拋，避免物料內部溫度過高。10天后發酵結束，得到有機改性磷肥。(2)肥料造粒:將得到的有機改性磷肥粉碎，添加尿素、硫酸鉀及硅藻土，放入滾筒造粒機內造粒，得到顆 粒狀肥料。(3)谷胱甘肽的噴涂及包膜:顆粒狀肥料經過冷卻后采用離心霧化的方法噴涂谷胱甘肽，谷胱甘肽為微生物發酵后產物經載體吸附得到，購自陜西森弗高科實業有限公司，粉末狀谷胱甘肽經離心霧化噴涂，噴涂的用量為每噸顆粒狀肥料5kg。然后加入千分之一的包膜防結劑，包膜防結劑購自山東富源化工有限公司，包裝，得到合格產品。實施例2:所述有機無機復混肥料，按重量份數計的原料組分如下:蘑菇渣15、糠醛渣15、草木灰8、葡萄柏2、尿素15、磷酸一銨10、硫酸鉀10、氯化鉀5、谷胱甘肽8、巨大芽孢桿菌0.5、大腸埃希氏菌0.5、膠凍樣芽胞桿菌0.5、熒光假單胞菌
0.5、膨潤土 10。生產方法:(I)原料的混合及發酵:先將草木灰放入，然后將蘑菇渣、糠醛渣、苜蓿渣以及磷酸一銨放入攪拌器中，添加巨大芽孢桿菌、大腸埃希氏菌、膠凍樣芽胞桿菌、熒光假單胞菌攪拌均勻，堆放于廠房內固體發酵，每兩天撒水一次，保持含水率35%，并使用翻拋機翻拋，避免物料內部溫度過高。10天后發酵結束，得到有機改性磷肥。苜蓿渣來源于苜蓿干草粉，在用水提取其中的苜蓿多糖等成分后的副產品，經過堆慪晾干得到( 2 )肥料造粒:將得到的有機改性磷肥粉碎，添加尿素、硫酸鉀、氯化鉀及膨潤土放入滾筒造粒機內造粒，得到顆粒狀肥料。(3)谷胱甘肽的噴涂及包膜:顆粒狀肥料經過冷卻后采用離心霧化的方法噴涂谷胱甘肽，谷胱甘肽經離心霧化噴涂的用量為每噸顆粒狀肥料3kg。然后加入肥料重量的千分之一的包膜防結劑，包裝，得到合格產品。實施例3有機無機復混肥料，按重量份數計的原料組分如下:
蘑菇渣10、糠醛渣10、草木灰12、雞糞8、尿素15、磷酸一銨10、硫酸鉀5、氯化鉀
10、谷胱甘肽8、巨大芽孢桿菌1、膠凍樣芽胞桿菌0.5、熒光假單胞菌0.5、硅藻土 10。生產方法:
(I)原料的混合及發酵:先將草木灰放入，然后將蘑菇渣、糠醛渣、雞糞以及磷酸一銨放入攪拌器中，添加巨大芽孢桿菌、膠凍樣芽胞桿菌、熒光假單胞菌攪拌均勻，堆放于廠房內固體發酵，每兩天撒水一次，保持含水率30%，并使用翻拋機翻拋，避免物料內部溫度過高。8天后發酵結束，得到有機改性磷肥。 (2)肥料造粒:將得到的有機改性磷肥粉碎，添加尿素、硫酸鉀、氯化鉀及硅藻土放入滾筒造粒機內造粒，得到顆粒狀肥料。(3)谷胱甘肽的噴涂及包膜:顆粒狀肥料經過冷卻后采用離心霧化的方法噴涂谷胱甘肽，谷胱甘肽經離心霧化噴涂的用量為每噸顆粒狀肥料6kg。然后加入肥料重量的千分之一的包膜防結劑，包裝，得到合格產品。實施例4有機無機復混肥料，按重量份數計的原料組分如下:蘑菇渣15、糠醛渣10、草木灰10、葡萄柏5、尿素15、磷酸一銨10、硫酸鉀10、氯化鉀8、谷胱甘肽8、巨大芽孢桿菌0.5、大腸埃希氏菌0.25、膠凍樣芽胞桿菌1、熒光假單胞菌
0.25、凹凸棒土 10。生產方法:(I)原料的混合及發酵:先將草木灰放入，然后將蘑菇渣、糠醛渣、葡萄柏以及磷酸一銨放入攪拌器中，添加巨大芽孢桿菌、大腸埃希氏菌、膠凍樣芽胞桿菌、熒光假單胞菌攪拌均勻，堆放于廠房內固體發酵，每兩天散水一次，保持含水率40%，并使用翻拋機翻拋，避免物料內部溫度過高。10天后發酵結束，得到有機改性磷肥。(2)肥料造粒:將得到的有機改性磷肥粉碎，添加尿素、硫酸鉀、氯化鉀及凹凸棒土放入滾筒造粒機內造粒，得到顆粒狀肥料。(3)谷胱甘肽的噴涂及包膜:顆粒狀肥料經過冷卻后采用離心霧化的方法噴涂谷胱甘肽，谷胱甘肽經離心霧化噴涂的用量為每噸顆粒狀肥料4kg。然后包膜防結劑，包裝，得到合格產品。實驗例:在山東煙臺蔬菜種植田的施肥試驗在煙臺蔬菜種植田內施用本發明實施例1生產的無機有機復混肥，供試蔬菜品種為黃瓜品種:長春密刺，施用兩年，每畝施肥20kg。對照例采用常規有機肥(牛羊糞和雞糞堆肥)，每畝施有機肥10kg+20kg磷酸一銨+IOkg碳酸隹丐。與對照例相比，使用本發明實施例1生產的無機有機復混肥的黃瓜葉片油亮，病蟲害明顯減少，坐果率增加，產量增加22.5%。把種植蔬菜后的土壤風干后過篩，測定速效磷(active P)的含量。與對照例相t匕，使用本發明實施例1生產的無機有機復混肥，土壤中速效磷含量為83.6mg/Kg，對比例的土壤中速效磷含量為31.3mg/Kg。可見，本實施例的肥料對土壤中難溶性磷的有效化有很好的促進作用。以上詳述了本發明及其具體實施方式
。但是，本發明不僅限于具體實施方式
，其它修改和改動在不背離本 發明的精神的情況下對于本領域技術人員來說可能是顯而易見的。
權利要求
1.一種環保的有機無機復混肥料，其特征在于，所述肥料的原料包括重量份的以下成分:固體廢棄有機物30-50份無機氮磷鉀養分30-50份谷胱甘肽1-8份解磷復合菌種1-2份填充物5-10份； 所述固體廢棄有機物選自蘑菇渣、糠醛渣、草木灰、葡萄柏、雞糞中的一種或多種；所述無機氮磷鉀養分包括磷素和氮、鉀養分，所述磷素選自磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸三銨中的一種或多種；所述氮、鉀養分選自尿素、氯化鉀、硫酸鉀中的一種或多種；所述解磷復合菌種選自巨大芽孢桿菌、大腸埃希氏菌、膠凍樣芽孢桿菌、熒光假單胞菌中的二種以上。
2.根據權利要求1所述的有機無機復混肥料，其特征在于，所述固體廢棄有機物由以下重量份的成分組成:蘑菇渣10-15份，糠醛渣10-15份，草木灰8-12份，苜蓿渣2_8份。
3.根據權利要求1所述的有機無機復混肥料，其特征在于，所述固體廢棄有機物由以下重量份的成分組成:蘑菇渣10-15份，糠醛渣10-15份，草木灰8-12份，葡萄柏2_8份。
4.根據權利要求1所述的有機無機復混肥料，其特征在于，所述固體廢棄有機物由以下重量份的成分組成:蘑菇渣10-15份，糠醛渣10-15份，草木灰8-12份，雞糞2_8份。
5.根據權利要求1所述的有機無機復混肥料，其特征在于，所述無機氮磷鉀養分由以下重量份的成分組成:尿素10-15份，磷酸一銨10-15份，硫酸鉀8-12份，氯化鉀0_10份。
6.根據權利要求1所述的有機無機復混肥料，其特征在于，所述解磷復合菌種由以下重量份的成分組成:巨大芽孢桿菌0.5-1份，大腸埃希氏菌0-0.5份，膠凍樣芽孢桿菌0.5-1份，熒光假單胞菌0.25-0.5份。
7.根據權利要求1所述的有機無機復混肥料，其特征在于，所述填充物包括膨潤土、凹凸棒土、娃藻土其中的一種或多種。
8.制備權利要求1-7任一所述的有機無機復混肥料的方法，包括步驟:將固體廢棄有機物和磷素按比例混合，添加解磷復合菌種，常溫固體發酵，發酵結束后，將得到的產物粉碎并添加氮、鉀養分及填充物，放入造粒機中造粒，噴涂谷胱甘肽，包裝。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述常溫固體發酵過程中，還進行灑水和翻拋，保持含水率在30%-40%，所述常溫固體發酵的時間為6-12天。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于，采用離心霧化方式噴涂谷胱甘肽，噴涂的用量為每噸肥料l_8kg，優選為3-6kg。
全文摘要
本發明提出一種環保的有機無機復混肥料，所述肥料的原料包括重量份的以下成分固體廢棄有機物30-50份，無機氮磷鉀養分30-50份，谷胱甘肽1-8份，解磷復合菌種1-2份，填充物5-10份。本發明所采用的含有機質原料，來自其他產業的大宗固體廢棄有機物，利用這些副產物或者下腳料提供的豐富有機質來生產有機無機復混肥料，不僅變廢為寶，有利于環境保護，而且節約了成本，增加了企業效益，本發明利用谷胱甘肽的解毒作用生產有機無機復混肥料，填補了國內空白。
文檔編號C05G3/00GK103204744SQ20131015049
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月26日 優先權日2013年4月26日
發明者于韋, 孫磊, 劉寶德 申請人:山東寶源生物有限公司