改善土壤镉污染的微生物有机液态肥制造技术

本发明专利技术涉及液态肥制备技术领域，具体公开了改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，该有机液态肥的原料包括鱼类加工后下脚料经破碎、发酵、酶解、过滤和浓缩得到的浓缩液，和经过驯化的富集镉菌种，所述富集镉菌种分别在发酵步骤和浓缩后加入，其中发酵阶段的富集镉菌种的使用量为原料质量的0.1～0.3％，所述浓缩液浓缩后通过尾部混合器与质量占比为0.8～1.5％的富集镉菌种进行混合，两者混合的温度为30～35℃，该有机液态肥的含水量为35～40％，有机质含量为525～560g/L。采用本专利中的有机液态肥对存在镉污染的土壤具备有效的改良作用。

Improvement of soil cadmium pollution by microbial organic liquid fertilizer

【技术实现步骤摘要】
改善土壤镉污染的微生物有机液态肥
本专利技术涉及液态肥制备
，特别涉及改善土壤镉污染的微生物有机液态肥。
技术介绍
有机肥料是指由动物的排泄物或动植物残体等富含有机质的副产品资源为主要原料，经发酵腐熟后而成的肥料。有机肥有改良土壤、培肥地力、提高土壤养分活力、净化土壤生态环境、保障蔬菜优质高产高效益等特点，是优质蔬菜栽培不可替代的肥料。目前有机肥料的生产原料主要有：秸秆、豆粕、鸡粪、牛羊马粪、酒糟、醋糟、餐厨垃圾、河道淤泥、下水道淤泥等。受工业污染以及普通化肥使用的影响，由于普通化肥中含有一定的有害金属，目前许多地区的土壤出现了重度的镉污染，镉不仅在土壤中具备持久生物毒性，同时还能够通过土壤-植物体系进入到食物链中，从而危害人体健康。因此为了对镉污染的土壤进行改良，目前我司研制了改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，在原料中额外加入的富集镉菌种作为微生物对土壤中的重金属镉具有高度富集的能力，对存在镉污染的土壤起到有效的改良作用。
技术实现思路
本专利技术提供了改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，以改良受镉污染影响的土壤，解决重金属镉离子进入食物链中，影响人们身体健康的问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，该有机液态肥的原料包括鱼类加工后下脚料经破碎、发酵、酶解、过滤和浓缩得到的浓缩液，和经过驯化的富集镉菌种，该有机液态肥的含水量为35～40％，有机质含量为525～560g/L。本技术方案的技术原理和效果在于：本方案通过在浓缩液中加入经过驯化的富集镉菌种，使得菌种在繁殖过程中对土壤中的重金属镉元素进行富集，需要注意的是，微生物富集镉的机理为，通过细胞壁表面的功能基团(-COOH、-NH2等)的络合作用，将原料中的重金属镉离子吸附在细胞的表面，从而完成镉离子的富集，使得原料中重金属镉离子的含量下降，因此被络合作用吸收的镉离子不再重新进入到土壤，甚至被植物吸收，因此也彻底杜绝了重金属镉离子进入到食物链中。进一步，所述富集镉菌种分别在发酵步骤和浓缩后加入，所述浓缩液通过尾部混合器与质量占比为0.8～1.5％的富集镉菌种进行混合，两者混合的温度为30～35℃。有益效果：由于部分原料本身可能就存在一定的镉污染，因此在发酵阶段加入富集镉菌种，使得菌种在繁殖过程中将原料中的镉元素进行富集；而浓缩液与富集镉菌种在30～35℃下混合，能够最大的激活菌种的活性，使其能够在土壤中使用时快速繁殖。进一步，发酵阶段的富集镉菌种的使用量为原料质量的0.1～0.3％。有益效果：该用量下能够很好的对原料中可能存在的重金属进行富集，又避免使用过多菌种，增加生产的成本。进一步，所述富集镉菌种的驯化工艺为，将枯草芽孢杆菌接种到含Gd2+的液体培养基中，在30～40℃的恒温摇床中培养15～18h，后离心分离并加入生理盐水，得菌种悬浮液；重复多次上述工艺，且每次的液体培养基中Gd2+的浓度呈增长趋势，Gd2+的浓度由50～55mg/L增长至300～350mg/L。有益效果：采用上述工艺得到了对镉耐受和对镉形成抗性的枯草芽孢杆菌的菌种。另外实验证明培养基中Gd2+浓度上升至350mg/L以上时，对枯草芽孢杆菌的生长就产生了一定的抑制作用，而上升至300～350mg/L，枯草芽孢杆菌株的生长没有明显的抑制，同时得到了Gd2+耐受的菌种。进一步，所述过滤步骤包括粗滤和精滤，所述精滤采用酶解液专用过滤器进行。有益效果：其中粗滤主要是为了过滤掉酶解液中未完全酶解的杂质以及脂肪类物质，而精滤则为了过滤掉酶解液中的悬浮物，进而得到蛋白质水解得比较充分的液体。进一步，所述酶解液专用过滤器包括过滤罐，过滤罐顶部设有进液管，过滤罐的底部设有安装孔，其特征在于：所述过滤罐内固定有安装座圈，所述安装座圈上设有过滤膜，过滤膜将过滤罐分为原液区和滤液区，所述安装孔内竖向滑动连接有芯轴，芯轴顶部设有位于滤液区内的支架结构，过滤膜贴合在支架结构上，芯轴底部设有驱动芯轴上下移动的驱动结构，所述过滤罐底部固定有出液管，芯轴位于出液管内，过滤罐上还设有连通滤液区与出液管的出液孔。有益效果：通过驱动芯轴不断的上下移动，使得支架结构带动过滤膜产生不断的上下振动，由于酶解液中的固体杂质总是最先沉底，并附着在过滤膜上，因此随着过滤的进行，固态杂质会降低过滤膜的过滤效果，而过滤膜振动过程中能够使附着其上的固体杂质重新回到酶解液中，进而提高酶解液的过滤效率。进一步，所述支架结构包括套筒和多根骨架，所述套筒固定在芯轴上，骨架一端铰接在套筒外壁上，另一端铰接在安装座圈的侧壁上，多根骨架周向均布在套筒上。有益效果：多根骨架的设置能够支撑起过滤膜，同时又便于滤液进入到滤液区内。进一步，所述驱动结构包括固定在芯轴底部的振动块，振动块顶面与过滤罐之间固定有弹性件，振动块外周固定有位于出液孔下方的翼片。有益效果：酶解液通入到原液区内后，会迫使支架结构中芯轴向下移动，同时拉簧被拉伸，由于随着酶解液被过滤，芯轴承受的重力逐渐减小，拉簧逐渐复位，而滤液不断从过滤孔排出的过程中，冲击到翼片上，使得振动块与芯轴依然受到向下的力，由于酶解液中的固体杂质逐渐附着在过滤膜上，所以不同时段进入到滤液区的滤液的量有所不同，即从过滤孔排出的滤液的量有所不同，从而使得翼片受到的冲击力不同，进而使得拉簧产生不断的振动，使得芯轴发生上下往返的滑动，使骨架发生摆动，进而使得过滤膜产生振动，附着在过滤膜上的固体杂质重新回到酶解液中，加快酶解液的过滤。进一步，所述尾部混合器包括保温罐，保温罐的顶部设有进水口，保温罐的底部设有出水口，保温罐内固定有菌种箱，保温罐上还固定有导流管，所述导流管的顶部贯穿保温罐的顶部与三级蒸发器的出液口连接，所述导流管的底部贯穿菌种箱和保温罐底部连接有储液罐，所述导流管上设有位于菌种箱内的缩口段，缩口段上设有进料孔，进料孔内设有进料单向阀。有益效果：通过尾部混合器对浓缩液进行降温的同时与菌种混合，冷却水和浓缩液换热后包裹在菌种箱外部，使得菌种箱内的菌种活性提高，保证菌种与浓缩液混合的温度条件。由于流体在管道内流动时，受管内壁的影响，越是靠近管壁的流体其流速越低，因此缩口段的设置相当于将导流管内壁的面积缩小，减小层流的出现，使浓缩液靠近缩口段内壁与中心处的流速相当，另外受负压的作用，菌种在被吸入缩口段的同时，也会冲击在导流管内壁上形成的层流，而冲击的方向均是朝向缩口段的中心处，因此能够将菌种带入到缩口段的中心处与浓缩液混合。进一步，所述导流管包括换热管与混合管，缩口段位于混合管上，所述保温罐内水平固定有隔板，换热管与混合管均固定在隔板上，所述隔板上开设有位于导流管内的排液孔，隔板上开设有多个位于导流管外的出水孔。有益效果：隔板的设置，使得位于隔板上方的冷却水只能从出水孔排入到隔板下方，这样设置是为了让冷却水在隔板上方停留更长的时间，与浓缩液进行充分换热，保证进入到隔板下方的冷却水温度能够活化菌种。附图说明图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，其特征在于：该有机液态肥的原料包括鱼类加工后下脚料经破碎、发酵、酶解、过滤和浓缩得到的浓缩液，和经过驯化的富集镉菌种，该有机液态肥的含水量为35～40％，有机质含量为525～560g/L。/n

【技术特征摘要】
1.改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，其特征在于：该有机液态肥的原料包括鱼类加工后下脚料经破碎、发酵、酶解、过滤和浓缩得到的浓缩液，和经过驯化的富集镉菌种，该有机液态肥的含水量为35～40％，有机质含量为525～560g/L。


2.根据权利要求1所述的改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，其特征在于：所述富集镉菌种分别在发酵步骤和浓缩后加入，所述浓缩液通过尾部混合器与质量占比为0.8～1.5％的富集镉菌种进行混合，两者混合的温度为30～35℃。


3.根据权利要求1所述的改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，其特征在于：发酵阶段的富集镉菌种的使用量为原料质量的0.1～0.3％。


4.根据权利要求1所述的改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，其特征在于：所述富集镉菌种的驯化工艺为，将枯草芽孢杆菌接种到含Gd2+的液体培养基中，在30～40℃的恒温摇床中培养15～18h，后离心分离并加入生理盐水，得菌种悬浮液；重复多次上述工艺，且每次的液体培养基中Gd2+的浓度呈增长趋势，Gd2+的浓度由50～55mg/L增长至300～350mg/L。


5.根据权利要求1所述的改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，其特征在于：所述过滤步骤包括粗滤和精滤，所述精滤采用酶解液专用过滤器进行。


6.根据权利要求5所述的改善土壤镉污染的微生物有机液态肥，其特征在于：所述酶解液专用过滤器包括过滤罐，过滤罐顶部设有进液管，过滤罐的底部设有安装孔，其特征在于：所述过滤罐内固定有安装座圈，所述安装座圈上设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张巍，刘存寿，叶光忠，梁涛，罗金，
申请(专利权)人：重庆酷熊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50