厭氧發酵液為基液的生態液肥制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種液體肥料，具體是一種以厭氧發酵液為基液的大量元素水溶性液肥。現有液肥生產耗水量大、生產成本高及功能單一，本發明針對這些缺點，進行水溶性配方設計，以發酵液為基液，通過利用原有和添加復配大量元素（N、P、K)、中量元素（Mg和Ca)、微量元素(Zn、Fe、B、Mo、Mn)和有機質，保證液肥養分全面，供給充分，減少了水資源消耗，降低了原料成本；厭氧發酵液進行二次發酵后充分腐熟并滅殺有害菌和蟲卵，同時保持原有的活性物質和有益菌群，可釋放土壤肥力，肥效持久，易于植物吸收養分，促進植物生長，具有養分含量高、功能全面，環境友好、生產成本低、使用靈活等優點，長期使用可提高作物產量和改善農產品品質。
【專利說明】厭氧發酵液為基液的生態液肥制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種液體肥料的制備方法，尤其是涉及一種厭氧發酵液制備生態液肥 的工藝方法。
【背景技術】
[0002] 液體肥料是含有一種或多種農作物需要的營養元素的液體產品。液體肥料可以 根據實際需求精確設計配方，控制各種營養元素（包括微量元素）的含量，生產過程中無 煙塵，不會造成環境污染和損害人體健康，因而施用方便，適用于各種作物，尤其是水果、蔬 菜、煙草、花卉等經濟類植物，對肥料的利用率明顯提高，對植物生長具有良好的調節效果， 更重要的是能增加植物的產量，提高產品的品質，通常被人們視為"環保型肥料"和"綠色肥 料"。
[0003] 隨著城鎮工業和農村集約化養殖業的發展，生產過程中排出的各種有機廢棄物的 污染治理及其資源的綜合利用.已成為當今國際社會普遍關注的問題。在過去20多年里， 我國利用厭氧消化技術處理工農業有機廢棄物取得了較好的能源、環保和經濟效益，并逐 步形成了沼氣一能源環保工程規模。據報道，全國現有大中型沼氣工程600多處，總池容21 萬多m 3,年產沼氣3678萬m3,年處理工業廢水和禽畜糞便能力達500多萬t。
[0004] 厭氧發酵剩余物是有機物經厭氧發酵產生的有機產物，不僅含有豐富的植物生長 所必須的大量元素：氮（N)、磷（P)、鉀（K);而且含有天然發酵形成的水溶性的中量和微量 元素：鈣（Ca)、鎂（Mg)、鐵（Fe)、錳（Mn)、銅（Cu)、鋅（Zn)、錳（Mn)。沼液中還含有各類氨 基酸、維生素、蛋白質、赤霉素、生長素、糖類、核酸、抗生素等，其中有不少生理活性物質，對 農作物生長發育有調控作用、對作物病害有防治作用。沼液中的氨、銨鹽、抗生素，可減少在 作物上產卵，抑制蟲卵成長，減少蟲害。
[0005] 因此，厭氧發酵液具有生物肥料和生物農藥的多重功效，可制備成優質液態肥料。 另外，利用厭氧發酵液開發高效生態液肥，工藝簡單，產品肥效高，使用方便，附加值高，具 有良好的產業化發展前景。厭氧發酵液作為肥料施用，盡管養分全面，但是含量低，比如，有 機質、腐植酸、粗纖維和干物質含量只有固體部分含量的2% -5%，不能滿足作物，特別是 瓜果類作物的營養需求，增產效果不明顯。另外，厭氧發酵液直接施用后，易造成土壤板結， 不利于植（作）物生長。厭氧發酵液中固體懸浮物較多，渾濁不透明，沉淀常常堵塞液肥施 用器械的管道和噴頭，不利于農民使用。因而通過設定的工藝技術，將厭氧發酵液制備成生 態液肥將是解決厭氧發酵液資源化利用的絕佳途徑。
【發明內容】
[0006] 本發明專利所解決的技術問題是：針對現有厭氧發酵液資源化利用技術的不足， 提供一種厭氧發酵液生態化利用的工藝技術--即厭氧發酵液大量元素液體肥料制備方 法。該工藝既可以大規模利用厭氧發酵液，全部替代液體肥料生產中所需要的水資源，又 可以利用厭氧發酵液中的大量元素（N、P和K)、中量元素（Ca和Mg)、微量元素（Zn、Fe、B、 Mo)以及活性成分，具有用水少、成本低、使用方便、營養豐富、功能全面特點，特別適合于經 濟類作物。
[0007] 為解決所述技術問題，本發明的技術方案是：一種厭氧發酵液大量元素生態液肥， 含有多種大量元素，各種大量元素的含量是：氮》200g. L-1 (N)，磷》88g. L-1 (P2O5)，鉀》300g. L-1 (K2O)，含量總和不小于500g. ΙΛ有機質含量為20-50g. ΙΛ鋅》2g. ΙΛ鐵》2g. ΙΛ硼》 2g. Ι71,鑰》lg. Ι71,微量元素總和為7-30g. I/1,中量元素總和為0-300mg. Ι71,配合乳化后， 肥料PH值為60,顏色淺棕色。該生態液肥的基質為厭氧發酵液，除發酵液已含有的多種營 養元素、中量元素（Ca和Mg)外、活性物質和有益菌群外，還按照行業標準（大量元素水溶 性肥料，NY1107-2010)復配添加了可溶性有機質（S0M)、氮（N)、磷（P)、鉀（K)、鋅（Zn)、鐵 (Fe)、硼（B)、鑰（Mo)等多種元素。養分全面，性能穩定，能改良土壤，釋放土壤養分，提高土 壤肥力，易吸收，促進植物生長。采用二次發酵方法滅殺發酵液中的有害菌和蟲卵，原有的 乳酸菌、芽孢桿菌等有益菌群產量增加，也可以促進植物吸收和生長。
[0008] 其生產工藝見附圖所示的工藝流程圖。
[0009] 本發明組分中除含有植物生長發育所需的營養元素氮（N)、磷（P)、鉀（K)、鋅 (Zn)、鐵（Fe)、硼（B)、鑰（Mo)、鎂（Mg)、鈣（Ca)等外，還含有發酵后天然形成的水溶性有機 質、生長活性物質和有益菌群。是一種含有大量元素、中量元素、微量元素、功能微生物和生 長活性物質的全營養高效生態液體肥料。能在水中快速溶解，生成含有大量營養成分且透 明易吸收的液體。使用后除可提供植物必需的氮（N)、磷（P)、鉀（K)等大量元素和鎂（Mg)、 鈣（Ca)中量元素外，還有鋅（Zn)、鐵（Fe)、硼（B)、鑰（Mo)等微量營養成分，可溶性有機質 可疏松和改善土壤并形成能吸收水分的團粒結構，增加土壤的透氣性，調節土壤酸堿度，消 除長期使用化肥或者直接施用厭氧發酵殘余物對土壤造成的板結，增加土壤溶水能力，為 植物根系提供疏松滋潤的生長環境。一次使用有效期長達一年以上，明顯提高土地肥力，使 土壤越種越肥。本發明能提高植物抗逆性（抗旱、抗寒、抗病蟲害等）。在發酵液、活性物質 和微生物有益菌群的共同作用下，各種養分被充分吸收后，最終降解為二氧化碳、水和少量 氨氣，不殘留對人、畜、土壤和植物任何有害物質，環境友好，屬生態環保有機液態水溶性肥 料。本發明亦可根據各種土壤的不同性質及各類作物的不同需求，配制各種測土配方肥，適 應性較廣，便于推廣使用。
[0010] 本發明的有益效果是：采用厭氧發酵液全部替代了液肥生產中所消耗的水資源， 節約了大量水資源。厭氧發酵液中的氮（N)、磷（P)、鉀（K)、鋅（Zn)、鐵（Fe)、硼（B)、鑰 (Mo)、鎂（Mg)等化學元素亦被重新利用，可減少大量元素水溶性肥料生產過程中的化學試 劑投放量，降低原料成本。經過二次發酵，可有效殺滅厭氧發酵液中的病菌和蟲卵，同時增 加了有益菌群和活性物質的量，促進了植物吸收和生長。劑型為液態，固體懸浮物顆粒含量 極低，有效減少管道堵塞，施用方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1附圖是本發明生產工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0012] 為了更好理解本發明，下面結合具體實施例對本發明作詳細說明，未詳加說明的 按本領域現有技術，但不以任何形式限制本發明。
[0013] 參見附圖，本發明包括以下操作步驟：
[0014] 第一步，厭氧發酵液經過固液分離機分離，將含水率》70%的厭氧發酵液、發酵菌 劑攪拌混合均勻，在25-30°C進行二次發酵，使其充分腐熟并滅殺有害菌和蟲卵后進行曝 氣，再進行第二次固液分離，得到液體肥料基液。
[0015] 第二步，將氮（N)原料用上述基液溶解后待用。
[0016] 第三步，取出部分基液，稱取一定量的微量元素、EDTA二鈉，將絡合劑EDTA二鈉加 入上述基液溶解；
[0017] 第四步，餐廚廢棄物粉碎打漿，漿液固液分離后得到有機質懸浮液；
[0018] 第五步，稱取一定量的磷肥與鉀肥，攪拌混合均勻，按比例加入步驟（2)和步驟 (3)得到的混合物以及步驟（4)得到的有機質懸浮液，攪拌均勻。
[0019] 第六步，在乳化泵作用下乳化研磨3-4小時后即為成品，再計量分裝。
[0019]實施例1 :以生產IOOkg的厭氧發酵液大量元素生態液肥為例。
[0020] 第一步，制取生態液肥基液：厭氧發酵液經過固液分離后，和發酵菌劑在28°C條 件下進行二次發酵，有害細菌和蟲卵殺滅后，再進行曝氣，二次沉淀、固液分離后得到生態 液肥的基液。
[0021] 第二步，復配氮（N)元素，精確秤取尿素43kg，溶解到基液中。
[0022] 第三步，取出部分基液復配微量元素，精確秤取七水硫酸鋅885g、硫酸鐵714g、硼 酸114kg、二水鑰酸鈉252g、EDTA二鈉50g，將絡合劑加基液溶解后再加入鋅、鐵等原料加溫 溶解絡合。
[0023] 第四步，復配有機質。精確稱量餐廚廢棄物有機質懸濁液25kg。
[0024] 第五步，復配磷（P)和鉀（K)等大量元素，精確秤取原料氫氧化鉀36kg、磷酸 12kg，混合攪拌。精確稱量50kg厭氧發酵液，按比例加入步驟（2)和步驟（3)得到的混合 物以及步驟（4)得到的有機質懸浮液。
[0025] 第六步，混合乳化。混合液定容到100kg，再進行乳化，乳化4小時后獲得生態液肥 成品。成品檢驗入庫。制得的成品經檢驗：大量元素含量》500g. I71,微量元素（Zn、Fe、B、 Mo)總含量》Tg.r1，水不溶物含量USg.L'l : 250被稀釋后，肥料pH值=60。
[0026] 施用方法：沖施、噴施、底施等。
[0027] 適用作物：花卉、草坪、園林、苗木、煙草、果樹、蔬菜、作物等。
【權利要求】
1. 以厭氧發酵液為基液的大量元素生態液肥包含以下組分： (1) 含有水溶性氮、磷、鉀的混合物或化合物； (2) 含有水溶性鋅、鐵、硼、鑰螯合態微量元素的無機鹽以及天然水溶性的鎂和鈣等中 量元素； (3) 含有來自有機固體廢棄物的水溶性有機質； (4) 含有吲哚乙酸、赤霉素、氨基酸、維生素等生長活性物質； (5) 含有芽孢桿菌、乳酸菌等有益菌群。
2. 根據權利要求1或者說所述的厭氧發酵液大量元素生態液肥，其特征在于由以下組 分混合成含量如下的液肥： (1) 含有水溶性氮、磷、鉀的混合物或化合物，元素含量分別為：氮》200g. Γ1 (N)，磷》 88g. L-1 (P2O5)，鉀》300g. L-1 (K2O)，含量總和不小于 500g. L-1 ; (2) 含有水溶性鋅、鐵、硼、鑰螯合態微量元素的無機鹽以及天然水溶性的鎂和鈣等中 量元素，微量元素含量分別為：鋅》2g. L-1，鐵》2g. L-1，硼》2g. L-1，鑰》lg. L-1，微量元素總和為 7-30g. L-1，中量元素總和為0-300mg. L-1 ; (3) 含有來自有機固體廢棄物的水溶性有機質，有機質含量為20-50g. L-1 ; (4) 含有天然的吲哚乙酸、赤霉素、氨基酸、維生素等生長活性物質； (5) 含有天然芽孢桿菌、乳酸菌等有益菌群； (6) 液肥中的水不溶物含量為0-50g.L'
3. 根據權利要求1、2所述的厭氧發酵液大量元素生態液肥，其特征在于，所述的氮來 自尿素、農用硝酸鉀、硝酸銨；磷來源于磷酸、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀、磷酸氫鉀； 鉀來源于磷酸二氫鉀、磷酸氫鉀、農用硝酸鉀、農用硫酸鉀；鋅來源于七水硫酸鋅或者硫酸 鋅；鐵來源于硫酸鐵；硼來源于硼酸或者硼砂；水、中量元素（鈣和鎂）、活性物質（吲哚乙 酸、赤霉素、氨基酸）、有益菌群（天然芽孢桿菌、乳酸菌）等來源于厭氧發酵液。
4. 根據權利要求1所述的厭氧發酵液大量元素生態液肥，其特征在于，所述的部分大 量元素、中量元素、微量元素為厭氧發酵液自然形成，其余部分為人為添加復配，微量元素 的螯合物由EDTA二鈉螯合劑加工而成。
5. 權利要求1、2任一所述的厭氧發酵液大量元素生態液肥制備工藝包括以下步驟： (1) 先將厭氧發酵剩余物固液分離、二次發酵、曝氣沉淀后，獲得液肥基液； (2) 稱取一定量的氮（N)元素與步驟（1)得到的基液混合均勻，待用； ⑶取出部分基液，稱取一定量的微量元素、EDTA二鈉并溶解到取出的基液； (4) 制取有機質懸浮液； (5) 稱取一定量的磷肥與鉀肥，攪拌混合均勻，加入（2)、（3)、（4)步驟得到的混合物， 攪拌均勻； (6) 再進行充分乳化，即得到本發明產品。
6. 權利要求1、2任一所述的厭氧發酵液大量元素生態液肥應用于以下農作物上：花 卉、草坪、園林、苗木、煙草、果樹、蔬菜、作物等。
7. 權利要求1、2所述厭氧發酵液大量元素生態液肥可在大面積種植的農作物或植物 上的應用。
【文檔編號】C05F7/00GK104211488SQ201310383005
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】宋成軍, 趙立欣, 田宜水, 陳羚, 羅娟齊, 岳王驥 申請人:農業部規劃設計研究院