一種竹炭生物有機肥及其生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種竹炭生物有機肥，包括：竹炭粉10-30重量份、竹粉15-30重量份、豆粕料8-15重量份、酵母有機料30-50重量份、生物菌種0.2-1重量份；所述竹炭生物有機肥呈粉狀或顆粒狀。本發明還提供了該生物有機肥的生產方法，將竹炭粉、竹粉、豆粕料、酵母有機料、生物菌種按照生產配比計量，采用攪拌機充分混合得到粉狀竹炭生物有機肥，或在上述成分中加入粘結劑，經造粒機造粒得到顆粒狀竹炭生物有機肥。本發明為竹制品加工中產生的下腳料處理提供了環保的解決途徑，得到的竹炭生物有機肥具有營養元素齊全、無化學殘留、吸附土壤重金屬和農藥殘留、改良土壤環境、防止土壤板結、增強抗病、改善作物品質等效果。
【專利說明】一種竹炭生物有機肥及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生物有機肥及其生產方法，尤其涉及一種以竹炭為原料的生物有機肥及其生產方法。
【背景技術】
[0002]土壤由礦物質、有機質和土壤微生物等構成。微生物是土壤的發生和發育中起到重要的作用，如分解有機質和礦物質、固定氮素等。微生物在土壤中的生命活動，以土壤有機質為基礎，轉化土壤養分、提高土壤肥力、提供植物生長發育的營養成分。反過來土壤肥力的提高又可以促進微生物的繁殖。長期以來，隨著化肥的大量施用，雖然一定時間和程度上能夠提高作物的產量，但是卻引起了如土壤有機質和有益微生物急劇減少、土壤酸化、板結、肥力下降、地下水硝酸鹽含量超標、水體富營養化等一系列生態環境問題。
[0003]隨著人們對化肥的缺點的認識不斷加深以及環保意識的增強，具有改良土壤、提高肥料利用率、增產增收、改善品質和環保等優點的生物有機肥迎來巨大的發展機遇。現有生物有機肥主要以畜禽糞便或農作物秸桿等作為原材料，同時也包括一些發酵工業的下腳料、生活垃圾,通過發酵腐熟,再添加功能菌群制備而成。其中畜禽糞便中含有大量的有害病菌和重金屬超標等問題，長期施用畜禽糞便生產的生物有機肥會增加土壤病蟲害的發生率和土壤中重金屬的不斷積累。
[0004]與此同時，在我國，耕地面積正在不斷的萎縮。更嚴重的是，全中國40%的耕地已經被侵蝕、鹽堿化或 酸化，近20%被工業廢水、污水、農藥超標或采礦徑流等污染。近年來，越來越多的食品安全問題被報道，土壤內的有毒元素流入食品鏈源頭是一個主要因素之一。目前，伴隨著耕地土壤重金屬污染面積擴大，工業企業場地和礦區及周邊土壤重金屬污染日益加劇，土壤中新型重金屬污染漸現，土壤重金屬污染流域性態勢凸顯等，我國土壤重金屬污染問題日益嚴重。此外，化肥和農藥也是造成土壤重金屬污染源之一。一些磷肥和復合肥中鎘含量超標，能夠使土壤和作物吸收到不易被移除的鎘。此外，農藥、抗生素和病原菌等也成為土壤污染的來源。
[0005]面對當前我國的土壤污染國情和農業的可持續發展戰略要求，尋找一條切實可行的解決方法和途徑成為當務之急。
[0006]我國竹林資源豐富，素有“竹子王國”之美譽。大量的竹制品加工企業孕育而生，竹制品加工過程中產生了大量的下腳料，這些下腳料通過粉碎成竹粉或燒制成竹炭使得資源得到充分的利用。其中，竹炭是生物炭之一，已在工業領域得到廣泛的應用，而在農業領域的應用方興未艾。考古學家在巴西亞馬遜河流域考古時發現，擁有生物炭的土壤比臨近沒有生物炭的土壤具有更高的土壤肥力，并且發現生物炭能長時間存在于土壤中，有的已有1000多年歷史。這一發現激起了國內外科學家研究生物炭在修復環境污染、提高土壤肥力和減緩大氣溫室氣體濃度升高等方面的極大興趣。
【發明內容】
[0007]因此，本發明要解決的技術問題在于提供一種含有竹炭的、營養豐富的生物有機肥。
[0008]本發明的技術方案是，一種竹炭生物有機肥，包括下列原料:竹炭粉10-30重量份、竹粉15-30重量份、豆柏料8-15重量份、酵母有機料30-50重量份、生物菌種0.2-1重量份；所述竹炭生物有機肥呈粉狀或顆粒狀。
[0009]根據本發明的竹炭生物有機肥，優選的是，所述生物菌種為枯草芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、EM菌、膠質芽孢桿菌中的一種或兩種以上。
[0010]進一步地,所述生物菌種優選為0.2-0.4重量份。
[0011]更優選的是，所述生物菌種為枯草芽孢桿菌和側孢芽孢桿菌的混合菌，所述混合菌中兩種菌的混合比例為I~2:1。
[0012]EM菌為市售的EM菌產品。
[0013]優選的是，所述竹炭生物有機肥還包括粘結劑3-8重量份。粘結劑是用于造粒時起粘連作用，在顆粒狀肥料生產時可以添加。
[0014]優選的是，所述粘結劑為凹凸棒粉，淀粉中的一種。
[0015]根據本發明的竹炭生物有機肥，優選的是，所述豆柏料來源于豆柏與乳酸菌的堆積發酵。
[0016]所述酵母有機料來源于米糠與酵母發酵廢液的堆積發酵。米糠是稻谷種皮和胚加工制成的，是稻谷加工的主要副產品。所述酵母發酵廢液來源于酵母生產發酵的過程。
[0017]優選的是，所述竹炭生物有機肥中有效活菌數> 0.20億個/克；所述竹炭有機肥中的有機質> 40.0%。更優選的是，所述竹炭生物有機肥中有效活菌數> 0.60億個/克；所述竹炭有機肥中的有機質> 55.0%.[0018]本發明還提供了一種竹炭生物有機肥的生產方法，包括竹炭粉和竹粉的制備工序，該方法按以下步驟進行:
[0019](I)竹炭粉的制備:選取合適的竹材或竹廢料破碎切斷，自然或人工干燥后，經高溫炭化，冷卻后再經粉碎機粉碎；
[0020](2)竹粉的制備:選取合適的竹材或竹廢料破碎切斷，自然或人工干燥后，粉碎；
[0021](3)將上述竹炭粉、竹粉、豆柏料、酵母有機料、生物菌種按照生產配比進行計量，采用攪拌機充分混合后，制備得到粉狀竹炭生物有機肥；或者，將上述竹炭粉、竹粉、豆柏料、酵母有機料、生物菌種和粘結劑按照生產配比進行計量，采用攪拌機充分混合后，經造粒機造粒，得到顆粒狀竹炭生物有機肥。
[0022]根據本發明所述的竹炭生物有機肥的生產方法，優選的是，步驟(1)所述粉碎的細度為80-100目，所述干燥后竹炭的含水量小于等于9%。
[0023]根據本發明所述的竹炭生物有機肥的生產方法，優選的是，步驟(2)所述粉碎的細度為80-100目，所述干燥后竹粉的含水量小于等于6%。
[0024]在本發明的方法中，生物菌種，豆柏料和酵母有機料的選擇如同上述。即所述生物菌種優選為枯草芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、EM菌、膠質芽孢桿菌中的一種或兩種以上。所述豆柏料來源于豆柏與乳酸菌的堆積發酵。所述酵母有機料來源于米糠與酵母發酵廢液的堆積發酵。米糠是稻谷種皮和胚加工制成的，是稻谷加工的主要副產品。所述酵母發酵廢液來源于酵母生產發酵的過程。[0025]本發明的原理是，竹炭是一種多孔性的物質，具有發達的、大小不同的孔隙結構，同時其表面具有羰基、羧基等豐富的官能團。因此，竹炭具有很強的吸附作用。除此之外，竹炭中含有磷、鉀、鈣、鎂等多種元素。所以竹炭不僅具有改善土壤結構、防止土壤板結，調節土壤溫度，保水保肥的功能，還能釋放所含的礦質元素，平衡養分的供給，同時還能吸附土壤中的農藥、重金屬及化肥的殘留。竹粉中具有多種礦物質和大量的纖維素，能促進有益微生物的生長繁殖，同時也具有改善土壤結構、防止土壤板結等作用。酵母有機料和豆柏料均含有豐富的有機質、氨基酸和蛋白質等活性物質，此外，還含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等營養元素，可以為作物和微生物生長所需養分，補充作物營養需求和促進有益微生物在土壤中的快速繁殖，在促進作物生長的同時，也能改善土壤的團粒結構，使土壤透氣、保水保肥，有效提高作物產量。所以在選用竹炭為原料的基礎上，通過添加優質的有機質(竹粉、酵母有機料、豆柏料)，在修復土壤、改善土壤結構和恢復土壤活力的同時，還能為作物生長提供全面、均衡的營養。
[0026]本發明的竹炭生物有機肥首次將竹炭和有機質、生物菌結合在一起來作為生物有機肥，在竹炭的基礎上，通過添加其他的營養物質和有益菌，達到其他生物有機肥不具有的功能。
[0027]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
[0028]1、為竹制品加工過程中產生的下腳料處理提供了新的、環保的解決途徑，同時也為生物有機肥的生產提供了新的原料。
[0029]2、與傳統的肥料(化肥、畜禽糞便生產的有機肥)相比，本發明具有以下優勢:
[0030](1)純天然無異味、以竹炭為原料；
[0031]竹材是一種天然生長的有機體，竹材在特殊條件下形成竹炭。用它作為有機肥原料，是對環境的一種保護和資源的合理利用，也是一種發展循環農業的有效途徑。
[0032](2)改善土壤污染、減少化肥用量；
[0033]竹炭所具有多孔性微細結構和較大的比表面積，同時其表面具有羰基、羧基等豐富的官能團，賦予其具有吸附土壤中的重金屬、農藥和化肥殘留等特殊作用，同時還能降低養分的流失，起到保肥、降低化肥用量的作用。
[0034](3)改良土壤環境、防止土壤板結；
[0035]竹炭因其多孔性的微細結構，還能改善土壤通氣性、保水性。竹炭的比表面積大，能為土壤中的微生物提供棲息和繁衍的場所，使得有機質充分分解，營養成分增加，進而改善土壤環境，能有效防止板結。
[0036](4)營養元素齊全、無化學殘留；
[0037]竹炭具有多種礦質元素，其中鉀的含量較高。酵母有機料和豆柏料含有豐富的有機質、氨基酸、蛋白質、腐植酸以及磷、鉀、鈣、鎂等營養元素。故三者的有機結合能為作物提供全面的營養元素。
[0038](5)增強抗病驅蟲、改善作物品質；
[0039]竹炭生物有機肥所含有益菌群能占據作物根系的營養位點和分泌一些抗生素類物質，能有效抑菌和殺菌，也能抑制作物根部害蟲的侵蝕，提高作物品質。
[0040](6) 土壤肥力持久、作物增產增收；
[0041]竹炭生物有機肥具有 肥效高、緩釋等特點。竹炭生物有機肥含有豐富的有機質以及大量多種的營養元素等。同時，竹炭是一個營養元素的儲存庫，能儲存未被利用的養分，達到養分的均衡供給，從而實現作物的增產增收。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1:竹炭生物有機肥生產工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0043]以下的【具體實施方式】，對本發明的上述內容作進一步的說明。但是范圍不僅限于以下的實施例。凡基于本發明上述內容所實現的技術均屬于本發明保護的范圍。
[0044]實施例1
[0045]將所選取合適的竹材或竹廢料切斷，自然或人工干燥后，經高溫炭化，冷卻后再經粉碎機粉碎，獲得細度為80-100目的竹炭粉，含水量小于等于9%。將所選取合適的竹材或竹廢料破碎切斷，自然或人工干燥后，經粉碎機初步粉碎，再經研磨機研磨成粉，獲得細度為80-100目的竹粉，含水量小于等于6%。所述生物菌種為枯草芽孢桿菌。
[0046]將獲得的竹炭粉和竹粉與豆柏料、酵母有機料、生物菌種以及粘結劑按照表1的原料配比進行準確配料。經攪拌機攪拌充分混合，采用造粒機造粒，制備得到顆粒狀竹炭生物有機肥。
[0047]表1竹炭生物有機肥的生產配方
【權利要求】
1.一種竹炭生物有機肥，其特征在于:包括下列原料:竹炭粉10-30重量份、竹粉15-30重量份、豆柏料8-15重量份、酵母有機料30-50重量份、生物菌種0.2-1重量份；所述竹炭生物有機肥呈粉狀或顆粒狀。
2.根據權利要求1所述的竹炭生物有機肥，其特征在于，所述生物菌種為枯草芽孢桿菌、偵彳孢芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、EM菌、膠質芽孢桿菌中的一種或兩種以上。
3.根據權利要求1所述的竹炭生物有機肥，其特征在于，所述生物菌種為0.2-0.4重量份。
4.根據權利要求1所述的竹炭生物有機肥，其特征在于，所述竹炭生物有機肥中還含有粘結劑3-8重量份。
5.根據權利要求4所述的竹炭生物有機肥，其特征在于，所述粘結劑為凹凸棒粉，淀粉中的一種。
6.根據權利要求1所述的竹炭生物有機肥，其特征在于，所述豆柏料來源于豆柏與乳酸菌的堆積發酵；所述酵母有機料來源于米糠與酵母發酵廢液的堆積發酵。
7.根據權利要求1所述的竹炭生物有機肥，其特征在于，所述竹炭生物有機肥中有效活菌數> 0.20億個/克；所述竹炭有機肥中的有機質> 40.0%。
8.權利要求1所述的竹炭生物有機肥的生產方法，包括竹炭粉和竹粉的制備工序，其特征在于:該方法按以下步驟進行: (1)竹炭粉的制備:選取合適的竹材或竹廢料破碎切斷，自然或人工干燥后，經高溫炭化，冷卻后再經粉碎機粉碎； (2)竹粉的制備:選取合適的竹材`或竹廢料破碎切斷，自然或人工干燥后，粉碎； (3)將上述竹炭粉、竹粉、豆柏料、酵母有機料、生物菌種按照生產配比進行計量，采用攪拌機充分混合后，制備得到粉狀竹炭生物有機肥；或者，將上述竹炭粉、竹粉、豆柏料、酵母有機料、生物菌種和粘結劑按照生產配比進行計量，采用攪拌機充分混合后，經造粒機造粒，得到顆粒狀竹炭生物有機肥。
9.根據權利要求8所述的竹炭生物有機肥的生產方法，其特征在于，步驟(1)所述粉碎的細度為80-100目，所述干燥后竹炭的含水量小于等于9%。
10.根據權利要求8所述的竹炭生物有機肥的生產方法，其特征在于，步驟(2)所述粉碎的細度為80-100目，所述干燥后竹粉的含水量小于等于6%。
【文檔編號】C05G3/04GK103626610SQ201310655862
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】蒲加興, 蒲加軍 申請人:時科生物科技（上海）有限公司