本發明涉及有機肥生產技術,尤其涉及一種利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝。
背景技術:
糖蜜酒精濃縮液,為甘蔗糖蜜在發酵生產酒精過程中產生的經過濃縮的高濃度有機廢水,因高濃度、高色度、強酸性(pH3.5~4.5),如直接排放,會造成水體富營養化,對環境污染大。
糖蜜酒精濃縮液中的固形物(即除水后的干物)70%為有機質.其中有糖分、蛋白質、氨基酸,維生素等。剩余30%為灰分,含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等無機鹽,鉀含量高,重金屬微量,無毒、無害。這些都是動、植物營養元素,是寶貴的資源。由于糖蜜酒精廢液中的主要成分多為微生物可利用的營養物質,廢水的可生化性好,利用微生物發酵作無害化處理能成為一種優良的原料。
目前,糖蜜酒精濃縮液用于肥料發酵通常有三種方式,一是與原料混合,通過混合機預混,然后才開始發酵,該種方式因為原料初始水分過高、通透性差,濃縮液吸收差、添加量少,提高品質有限,此時添加濃縮液還會導致孔隙率降低不利于發酵,使起溫緩慢延長了發酵周期。二是發酵后期混合,成品物料發酵完成后通過混合機混合濃縮液后立即包裝,該種方式濃縮液未經過無害化處理,色素及糖分、粘性未分解,成品有機肥呈酸性,易污染土壤及燒根。三是先混合后發酵,經烘干后得到的成品有機肥(非發酵工藝)經混合機混合濃縮液后,布成條垛式再發酵4~5天,該種方式因物料水分已過干,微生物不能充分發酵分解有害物質,物料只是吸收濃縮液,因而濃縮液未能得到無害化處理,成品有機肥呈酸性,易污染土壤及燒根。
技術實現要素:
針對上述技術問題,本發明設計開發了一種利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝,所制備得到的有機肥產品PH7.6~8.0,腐植酸含量12~15%,氨基酸含量3~4%,活性肽含量8~10%,成品促生性好。
本發明提供的技術方案為:
一種利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝,包括:
步驟一、接種:向有機廢棄物中接種發酵菌種進行發酵,所述發酵菌種按有機廢棄物總重的0.1%加入;
步驟二、高溫好氧發酵:將發酵中的有機廢棄物稱為發酵物料,接種24h后,發酵物料的溫度上升至50℃以上,開始高溫好氧發酵階段,發酵溫度控制在60~75℃,在高溫好氧發酵持續到10天時,發酵物料中的水分控制在45~50%,發酵溫度控制在70~75℃,向發酵物料中以噴霧的形式加入糖蜜酒精濃縮液,再經過10~15天發酵,待發酵物料的pH值上升至6.5~7.6,發酵結束,其中,糖蜜酒精濃縮液向發酵物料中的加入量為發酵物料重量的15%。
優選的是,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟一中,在進行接種之前,還將有機廢棄物逐層填入發酵槽進料口內,使所述發酵物料形成長3m,寬4m,高1.5m的堆體。
優選的是,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝,還包括:
步驟三、待所述發酵物料完成高溫好氧發酵,水分降低至30%,粉碎制成粉狀成品。
優選的是,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述發酵菌種為由巨大芽孢桿菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、嗜熱側孢霉和醋酸桿菌中的一種或幾種組成。
優選的是,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟一中,在將所述發酵菌種接種于有機廢棄物之前,還將所述發酵菌種、水和糖蜜酒精濃縮液混合,其中,所述發酵菌種、糖蜜酒精濃縮液和水質量比為1:1:300,得到混合物,之后將該混合物加入至所述有機廢棄物中。
優選的是,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟二中,在所述高溫好氧發酵過程中,向所述發酵物料補充氧氣,對所述發酵物料進行翻堆、降溫、粉碎、混合和移動。
優選的是,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟一中,所述有機廢棄物包括按質量百分比的以下組分:濾泥30~40%,煙末10~15%,木薯酒精渣10~15%,蔗髓10~15%,豆麩5~10%,桶糠5~10%,花生麩2~5%,鉀灰2~5%。
本發明所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝在物料好氧發酵至一半時噴霧糖蜜酒精濃縮液,糖蜜酒精濃縮液經發酵處理后,其有機質、腐植酸、蛋白質、氨基酸、鉀等成分轉化為作物或土壤微生物可吸收利用的養分,顯著提高有機肥的品質。經添加糖蜜酒精濃縮液后的有機肥產品PH7.6~8.0,腐植酸含量12~15%,氨基酸含量3~4%,活性肽含量8~10%,成品促生性好。
附圖說明
圖1為本發明所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝的一個實施例的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明,以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
如圖1所示,本發明提供一種利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝,包括:步驟一、接種:向有機廢棄物中接種發酵菌種進行發酵,所述發酵菌種按有機廢棄物總重的0.1%加入;步驟二、高溫好氧發酵:將發酵中的有機廢棄物稱為發酵物料,接種24h后,發酵物料的溫度上升至50℃以上,開始高溫好氧發酵階段,發酵溫度控制在60~75℃,在高溫好氧發酵持續到10天時,發酵物料中的水分控制在45~50%,發酵溫度控制在70~75℃,向發酵物料中以噴霧的形式加入糖蜜酒精濃縮液,再經過10~15天發酵,待發酵物料的pH值上升至6.5~7.6,發酵結束,其中,糖蜜酒精濃縮液向發酵物料中的加入量為發酵物料重量的15%。
接種時,利用翻堆機翻到進料口處的有機廢棄物時,從翻堆機后方落料處與翻堆機同步行走以噴霧的形式供給發酵菌種,讓發酵菌種與有機廢棄物充分混合。
接種發酵菌種24小時后,溫度可上升到50℃以上,開始高溫好氧發酵階段,發酵溫度控制在60~75℃,該階段主要是腐熟發酵。高溫好氧發酵周期一般要20~25天,當好氧發酵達到10天時,物料水分已下降約10個百分點,此時翻堆時從翻堆機后方落料處與翻堆機同步行走噴霧糖蜜酒精濃縮液,讓濃縮液與物料充分混合、吸收。再經過10~15天左右發酵,濃縮液被微生物充分分解,PH由4上升到6.5~7.5、去除了粘性和色素,肥料中腐植酸、活性肽、氨基酸含量大幅提升,提高了肥料品質。
發酵物料好氧發酵至一半時噴霧糖蜜酒精濃縮液,此時發酵處于最高溫階段,溫度可達75℃左右,微生物也處于最活躍階段,利于氧化、分解有害物質;水分由55~60%降到45~50%,物料通透性好,吸收中和性強,有利于濃縮液添加。如果水分低于35%或溫度低于40℃微生物活躍度會大幅降低甚至停止活動。即當發酵物料好氧發酵進行至一半,并且其溫度達到60~75℃,其水分含量介于45~50%,糖蜜酒精濃縮液中的有害物質可以得到充分的降解,其有益成分如有機質、腐植酸、蛋白質、氨基酸、鉀等可以充分轉化為作物或土壤微生物可吸收利用的養分,顯著提高有機肥的品質。糖蜜酒精濃縮液添加量達15%(按成品重量折算),無殘留,無害化處理徹底,不燒根苗。另外,經過本發明工藝制備得到的有機肥產品PH7.6~8.0,腐植酸含量12~15%,氨基酸含量3~4%,活性肽含量8~10%,成品促生性好。
在一個優選的實施例中,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟一中,在進行接種之前,還將有機廢棄物逐層填入發酵槽進料口內,使所述發酵物料形成長3m,寬4m,高1.5m的堆體。可以使用鏟車對有機廢棄物處理,不需要混合機預混,以免降低孔隙率。
在一個優選的實施例中,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝,還包括:步驟三、待所述發酵物料完成高溫好氧發酵,水分降低至30%,粉碎制成粉狀成品。具體來說,發酵物料經高溫發酵腐熟、水分降至30%后送至后加工工序,包括粉碎篩分、檢測、計量包裝,最后成粉狀成品。在該工序物料在加工車間進行中微量元素添加,及進行兩次粉碎、三次篩分,經分析合格最后計量包裝成品出售。
在一個優選的實施例中,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝,所述發酵菌種為由巨大芽孢桿菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、嗜熱側孢霉和醋酸桿菌中的一種或幾種組成。
在一個優選的實施例中,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟一中,在將所述發酵菌種接種于有機廢棄物之前,還將所述發酵菌種、水和糖蜜酒精濃縮液混合,其中,所述發酵菌種、糖蜜酒精濃縮液和水質量比為1:1:300,得到混合物,之后將該混合物加入至所述有機廢棄物中。
在一個優選的實施例中,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟二中,在所述高溫好氧發酵過程中,向所述發酵物料補充氧氣,對所述發酵物料進行翻堆、降溫、粉碎、混合和移動。高溫好氧發酵階段主要是腐熟發酵,輔助手段為曝氣管理與翻堆控制。曝氣管理指通過發酵槽底的與鼓風機相連的曝氣孔,給發酵物料中微生物補充充足的氧氣。翻堆控制指通過翻堆機對發酵槽中的發酵物料進行翻堆、降溫、粉碎、混合和移動,以促使發酵物料各部分均勻地進行發酵。
在一個優選的實施例中,所述的利用糖蜜酒精濃縮液提高有機肥品質的發酵生產工藝中,所述步驟一中,所述有機廢棄物的組成以及各組分的質量百分比為濾泥30~40%,煙末10~15%,木薯酒精渣10~15%,蔗髓10~15%,豆麩5~10%,桶糠5~10%,花生麩2~5%,鉀灰2~5%。根據C/N比、初始水分、初始有機質、孔隙率、養分等來對上述各物質的比例進行設定和調節。
實施例一
步驟一、將濾泥、蔗髓、花生麩、木薯酒精渣、鉀灰和煙末混合,制成有機廢棄物。所述有機廢棄物包括按質量百分比的以下組分:濾泥30%,煙末10%,木薯酒精渣10%,蔗髓10%,豆麩5%,桶糠5%,花生麩2%,鉀灰2%,飯店食物殘渣26%。將有機廢棄物逐層填入發酵槽進料口內,使所述發酵物料形成長3m,寬4m,高1.5m的堆體。向有機廢棄物中接種發酵菌種進行發酵,發酵菌種按有機廢棄物總重的0.1%加入,發酵菌種為由巨大芽孢桿菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、嗜熱側孢霉和醋酸桿菌組成。步驟二、高溫好氧發酵:將發酵中的有機廢棄物稱為發酵物料,接種24h后,發酵物料的溫度上升至50℃以上,開始高溫好氧發酵階段,發酵溫度控制在60~75℃,在高溫好氧發酵持續到10天時,發酵物料中的水分控制在45~50%,向發酵物料中以噴霧的形式加入糖蜜酒精濃縮液,再經過10~15天發酵,待發酵物料的pH值上升至6.5~7.6,發酵結束,其中,糖蜜酒精濃縮液向發酵物料中的加入量為發酵物料重量的15%。在所述高溫好氧發酵過程中,向所述發酵物料補充氧氣,對所述發酵物料進行翻堆、降溫、粉碎、混合和移動。
步驟三、待所述發酵物料完成高溫好氧發酵,水分降低至30%,粉碎制成粉狀成品。
經添加糖蜜酒精濃縮液后的有機肥產品PH7.6,腐植酸含量12%,氨基酸含量3%,活性肽含量8%,成品促生性好。
實施例二
步驟一、將濾泥、蔗髓、花生麩、木薯酒精渣、鉀灰和煙末混合,制成有機廢棄物。有機廢棄物包括按質量百分比的以下組分:濾泥40%,煙末15%,木薯酒精渣15%,豆麩10%,桶糠10%,花生麩5%,鉀灰5%。將有機廢棄物逐層填入發酵槽進料口內,使所述發酵物料形成長3m,寬4m,高1.5m的堆體。將所述發酵菌種、水和糖蜜酒精濃縮液混合,其中,所述發酵菌種、糖蜜酒精濃縮液和水質量比為1:1:300,得到混合物,之后將該混合物加入至所述有機廢棄物中,發酵菌種按有機廢棄物總重的0.1%加入。發酵菌種為由巨大芽孢桿菌、放線菌、乳酸菌和酵母菌組成。
步驟二、高溫好氧發酵:將發酵中的有機廢棄物稱為發酵物料,接種24h后,發酵物料的溫度上升至50℃以上,開始高溫好氧發酵階段,發酵溫度控制在60~75℃,在高溫好氧發酵持續到10天時,發酵物料中的水分控制在45~50%,向發酵物料中以噴霧的形式加入糖蜜酒精濃縮液,再經過10~15天發酵,待發酵物料的pH值上升至6.5~7.6,發酵結束,其中,糖蜜酒精濃縮液向發酵物料中的加入量為發酵物料重量的15%。在所述高溫好氧發酵過程中,向所述發酵物料補充氧氣,對所述發酵物料進行翻堆、降溫、粉碎、混合和移動。
步驟三、待所述發酵物料完成高溫好氧發酵,水分降低至30%,粉碎制成粉狀成品。
經添加糖蜜酒精濃縮液后的有機肥產品PH8.0,腐植酸含量12~15%,氨基酸含量4%,活性肽含量10%,成品促生性好。
盡管本發明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本發明的領域,對于熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改,因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發明并不限于特定的細節。