一种浒苔、秸秆肥料增效剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种浒苔、秸秆肥料增效剂，其制备方法包括：（1）浒苔、秸秆的预处理；（2）第一阶段微生物发酵降解及青储；（3）第二阶段生物酶解；（4）第三阶段Mn

【技术实现步骤摘要】
一种浒苔、秸秆肥料增效剂及其制备方法
本专利技术属于肥料增效剂生产
，具体涉及一种浒苔、秸秆肥料增效剂及其制备方法。技术背景浒苔是一种大型绿藻，是绿藻门石莼科的一属，在沿海一带均有自然生长。浒苔含有丰富的碳水化合物、蛋白质、粗纤维、脂肪酸、微量元素等多种活性成分，具有繁殖能力强、营养丰富、采捞成本低的特点。由于海洋生存环境的特异性，浒苔活性成分具有独特的生理特性，对浒苔的全方面再利用，既能提高浒苔的附加值，又是实现低碳经济、循环经济和可持续发展经济的一条通途，所以浒苔是一种极具开发价值的海藻资源。秸秆是我国非常丰富的资源，总产量巨大，达7亿吨以上。秸秆是一种具有多用途的可再生的生物资源，除含有纤维素、半纤维素、木质素、可溶性多糖、蛋白质、脂肪和灰分等有机物质外，还富含氮、磷、钾、钙、镁和硅等矿质元素。秸秆大部分通过秸秆还田、秸秆能源化、秸秆饲料化、秸秆栽培食用菌等方式加以利用。这两种资源均属于季节性资源，如何实现低成本、高效的储存和利用仍然是一项重要课题。现有专利中CN108329137A公开一种浒苔生物有机肥的制备方法，CN107365208A公开一种秸秆肥料添加剂，都没有结合利用浒苔、秸秆两种资源，行业内也未见有利用浒苔、秸秆两种资源结合应用开发的技术及相关产品问世。本专利技术利用浒苔、秸秆的成分优势，研究了一种低成本、高效的浒苔秸秆储存和降解技术，采用三段降解法制备的产品可作为一种肥料增效剂，在复合肥料、有机无机复混肥料、水溶肥等各类产品中可复配应用，也可作为肥料单独使用。r>
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种浒苔、秸秆肥料增效剂及其制备方法，通过第一阶段的微生物降解实现了浒苔、秸秆的长期、低成本青储和初步的微生物降解，通过第二、三阶段的生物酶解和Mn2+/H2O2体系催化氧化降解实现了浒苔、秸秆活性物质的降解和提取，然后通过离心分离、微滤、浓缩、喷雾干燥制备肥料增效剂。所述的肥料增效剂活性成分全面、分子量小，活性高，应用范围广泛。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：一种浒苔、秸秆肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：（1）浒苔、秸秆的预处理：新鲜浒苔经挤压脱水预处理，至含水量50--60%；新鲜或晾晒秸秆经切断粉碎预处理，至长度0.5--2cm；（2）第一阶段微生物发酵降解及青储：在青储池中按照铺一层5--20cm厚的预处理秸秆，喷一层混合菌液，铺一层5--20cm厚的预处理浒苔，喷一层混合菌液的先后顺序依次铺满青储池，最后密封盖住；（3）第二阶段生物酶解：取第一阶段青储发酵一个月以上的浒苔、秸秆混合物，磨浆、管道输送至反应釜，输送过程中可加入浒苔、秸秆总质量2--5倍的水；调节酶解体系pH为4.0--5.5，然后加入浒苔、秸秆总质量2--5%的纤维素酶，保持酶解体系温度50--55℃，酶解2--3h；（4）第三阶段Mn2+/H2O2体系催化氧化降解：在上述第二段生物降解结束后，调节体系pH为3.0--5.0，然后加入浒苔、秸秆总质量1--2%的一水硫酸锰、浒苔、秸秆总质量5--15%的H2O2，保持酶解体系温度50--70℃，氧化降解3--4h；（5）肥料增效剂制备：在上述第三阶段氧化降解结束后，趁热进行离心分离，上清液进行微滤、低温真空浓缩、瞬间喷雾干燥制得浒苔、秸秆肥料增效剂。进一步的，所述步骤（1）中所述的秸秆为水稻、小麦、玉米等禾本科农作物中的至少一种。进一步的，所述步骤（2）中所述的混合菌液包含细菌类、真菌类和酵母菌，其中细菌类、真菌类和酵母菌的接种量比例为3:2：2。进一步的，上述细菌类为地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸杆菌中的一种或多种的混合菌剂。进一步的，上述真菌类为木霉、长枝霉中的一种或两种的混合菌。进一步的，所述步骤（3）中所述的纤维素酶酶活为5×104--10×104IU。进一步的，步骤（7）中离心分离转速为5000r/min，离心时间15分钟。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术利用复合菌种微生物发酵技术实现了浒苔、秸秆两种季节性资源的长期混合青储，青储过程的实现利用浒苔、秸秆资源的成分互补，未添加额外碳氮源，储存成本低，青储1个月即能达到微生物发酵平衡点，物料稳定，储存周期可长达1年；2、本专利技术采用三段降解法提取浒苔、秸秆中的有效成分，首次使用了微生物发酵降解、生物酶解和Mn2+/H2O2体系催化氧化降解相结合的降解方式。微生物发酵降解实现初步降解和青储，确保物料不变质，物料稳定；生物酶解破坏浒苔和秸秆的纤维素结构细胞壁，使细胞内的有效活性物质溶出；Mn2+/H2O2体系催化氧化降解将有机活性物质大分子链碎片式切断，分子量将至300Da，使更多的活性基团暴露；整个过程活性物质提取率高，种类多，分子量小，作物易吸收；3、本专利技术产品富含浒苔硫酸寡糖、糖醛酸、氨基酸、黄腐酸，且全水溶、抗硬水、抗酸碱、活化磷和钙、对Cu、Fe、Zn、Mn等微量元素有较好的螯合能力。可在高塔复混肥、大量元素水溶肥、中量元素水溶肥、游离态微量元素水溶肥等各类肥料中作为肥料增效剂添加应用，不会产生沉淀，效果协同倍增，也可作为肥料单独使用，在修复土壤、刺激作物光合作用、提高出成苗率、促进根系发育方面效果明显。该产品应用范围广泛，是一种适应适合“减肥增效”可持续发展的新型肥料增效剂。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本专利技术，但并不因此限制本专利技术。实施例1一种浒苔、秸秆肥料增效剂及其制备方法：1、浒苔、秸秆的预处理：采用专利“ZL200910313001.0浒苔无害化处理方法及设备”中所述的方法对浒苔进行处理：将刚刚打捞上岸的显现浒苔用挤压脱水打包设备进行挤压脱水，脱去20-30%的游离水，含水率将至50--60%，备用；将刚刚收割的小麦秸秆，经秸秆铡切机切断粉碎至长度0.5--2cm，备用；2、第一阶段微生物发酵降解及青储：在青储池（长9m*宽3m*高3m）中先铺上一层5--20cm厚的预处理小麦秸秆，然后喷入一层混合菌液（混合菌包含地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸杆菌、木霉、长枝霉和酵母菌）；接着再铺上一层5--20cm预处理浒苔，喷入一层混合菌液；紧接着再铺上一层秸秆、喷菌液依次铺满青储池，最后密封盖住；3、第二阶段生物酶解：取第一阶段青储发酵一个月以上的浒苔、小麦秸秆混合物，用实验室小型均质机磨浆处理，将20公斤处理好的匀浆添加至100L反应釜中，并加入50kg自来水；调节酶解体系pH为4.0--5.5，然后加入0.5kg纤维素酶（酶活为5×104--10×104IU），保持酶解体系温度50--55℃，搅拌酶解2h；4、第三阶段Mn2+/H2O2体系催化氧化降解：在上述第二段生物降解结束后，调节体系pH为3.0-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浒苔、秸秆肥料增效剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n（1）浒苔、秸秆的预处理：新鲜浒苔经挤压脱水预处理，至含水量50--60%；新鲜或晾晒秸秆经切断粉碎预处理，至长度0.5--2cm；/n（2）第一阶段微生物发酵降解及青储：在青储池中按照铺一层5--20cm厚的预处理秸秆，喷一层混合菌液，铺一层5--20cm厚的预处理浒苔，喷一层混合菌液的先后顺序依次铺满青储池，最后密封盖住；/n（3）第二阶段生物酶解：取第一阶段青储发酵一个月以上的浒苔、秸秆混合物，磨浆、管道输送至反应釜，输送过程中可加入浒苔、秸秆总质量2--5倍的水；调节酶解体系pH为4.0--5.5，然后加入浒苔、秸秆总质量2-5%的纤维素酶，保持酶解体系温度50--55℃，酶解2--3h；/n（4）第三阶段Mn

【技术特征摘要】
1.一种浒苔、秸秆肥料增效剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）浒苔、秸秆的预处理：新鲜浒苔经挤压脱水预处理，至含水量50--60%；新鲜或晾晒秸秆经切断粉碎预处理，至长度0.5--2cm；
（2）第一阶段微生物发酵降解及青储：在青储池中按照铺一层5--20cm厚的预处理秸秆，喷一层混合菌液，铺一层5--20cm厚的预处理浒苔，喷一层混合菌液的先后顺序依次铺满青储池，最后密封盖住；
（3）第二阶段生物酶解：取第一阶段青储发酵一个月以上的浒苔、秸秆混合物，磨浆、管道输送至反应釜，输送过程中可加入浒苔、秸秆总质量2--5倍的水；调节酶解体系pH为4.0--5.5，然后加入浒苔、秸秆总质量2-5%的纤维素酶，保持酶解体系温度50--55℃，酶解2--3h；
（4）第三阶段Mn2+/H2O2体系催化氧化降解：在上述第二段生物降解结束后，调节体系pH为3.0--5.0，然后加入浒苔、秸秆总质量1--2%的一水硫酸锰、浒苔、秸秆总质量5--15%的H2O2，保持酶解体系温度50--70℃，氧化降解3--4h；
（5）肥料增效剂制备：在上述第三阶段氧化降解结束后，趁热进行离心分离，上清液进行微滤、低温真空浓缩、瞬间喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀珍，单俊伟，胡发明，张术聪，宋海妹，丁美玉，
申请(专利权)人：威海温喜生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37