黄腐植酸肥料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了黄腐植酸肥料的制备方法，其中包括利用糖蜜酒精发酵废液为原料来进行生产。另外，本发明专利技术还提供了所述生产方法获得的肥料以及其中所用的发酵菌剂等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于肥料领域，具体而言，本专利技术涉及黄腐植酸肥料的生产方法，尤其是以糖蜜酒精发酵废液为原料来生产腐植酸肥料。另外，本专利技术还提供了所述生产方法获得的肥料以及其中所用的试剂等。
技术介绍
在土壤学上，腐植酸是复杂而分子量不均一的羟基苯羧酸的混合物，根据颜色以及溶解性质的不同，可以分成三类，其中可溶于酸、碱和水，且呈黄色溶液的被称为黄腐植酸；不溶于水和酸，但可溶于碱和乙醇，且呈棕色溶液的被称为棕腐植酸；既不溶于酸，也不溶于乙醇或丙酮，但溶于碱溶液中且呈黑色溶液的被称为黑腐 植酸。最初，腐植酸是通过泥炭、褐煤或风化煤提取的，即先溶于0. 2M NaOH溶液中，取溶液部分(通常呈深褐色)加盐酸酸化，溶解的黄色溶液为黄腐植酸，可以用于定量(通常也用黄腐植酸的含量来表征腐植酸的含量)；沉淀部分含有棕腐植酸和黑腐植酸，可以进一步用有机溶剂分离。当前已经有用芽胞杆菌、链霉菌和烟曲霉来从甘蔗制糖残渣来制取腐植酸(参见中国专利申请200910241362. 9)。但是，在制糖和/或联合制糖制酒精(利用制糖后产生的糖蜜废水制酒精)的过程中，产生的最大污染物不是甘蔗残渣这一容易压缩、降解和填埋的固形物，而是糖蜜酒精发酵废液。糖蜜酒精发酵废液是一种腐蚀性(酸性)强的高COD废水，直接排入环境会造成严重的污染。为此，人们研究了将糖蜜酒精发酵废液处理成肥料的方法，以此来变害为宝。例如，中国专利90110379. 9公开了一种制造有机复合肥料的方法，其先将糖蜜发酵废液蒸发浓缩，然后加酸消化，再加入磷酸钙等骨料，其中不利用微生物发酵。但是，由于糖蜜发酵废液本身呈酸性，加酸后PH更低，因此容易造成磷酸钙等骨料被酸化而造成磷的流失，影响肥力。中国专利97112080. 3公开了利用糖蜜酒精废液生产活性有机复合肥料的方法，其将酒精废液、甘蔗渣、滤泥和污泥混合后用空气中和物料本身所携带的自然好氧菌进行发酵，然后加入从生产地点附近采集的腐生性微生物进行发酵。这一方法的最大问题是滤泥、污泥、好氧菌和腐生性微生物的质量难以控制，不稳定的发酵将造成肥料产品的质量不稳定，在产业上难以推广。中国专利01138281. 3公开了利用糖蜜酒精糟(酒精废液)生产有机复混肥的方法，其包括先用氢氧化钠中和，然后蒸发浓缩，再加入石灰熟化，最后与肥料混合，其中不利用微生物发酵。这一方法实际没有降解糖蜜酒精发酵废液中的其他有害废物(如酒精和其他可挥发产物等)的步骤，直接蒸发排入大气，造成处理工厂周边的环境污染。中国专利200310111476. 4公开了用有机肥料的生产方法，利用黑曲霉、绿色木霉、扣囊拟内孢霉、苦草芽孢杆菌和啤酒酵母来对主要由糖蜜酒精废液和蔗渣、滤泥为主的组合物进行发酵。其中，动物有机肥和无机肥的加入量很少。中国专利200610123838. 5公开了制造液体肥料原料的方法，其核心是对先对糖蜜酒精发酵废液酸化，破坏酵母并使金属盐沉淀，然后加入氨水中和，在加入磷酸调节PH至1-2. 5，取其滤液作为肥料的原料。即使这一方法消耗大量的酸和碱的效率不说，单说最后形成的PH1-2. 5的滤液是酸性极强的液体，本身就难以处理(其腐蚀性就带来了很大的处理难度)，而且期间加入的酸和氨水增加了体积，大大稀释了本身营养成分(浓度)就不很高的废液，更难加以利用了。中国专利200810107403.0公开了糖蜜酒精发酵液用作甘蔗液肥的方法，其实质上就是将糖蜜酒精发酵液稀释后直接喷洒。但是，由于液体运输的不便，如此之多的液体使用仅仅能在糖厂周边使用，较难运输到远方使 用。综上所述，当前还没有成熟的糖蜜酒精发酵废液的处理方法，而且各方法间相去甚远，难以替代使用。然而，本专利技术人经过长期艰苦研究，令人意外地研究了一整套糖蜜酒精发酵废液的处理方法，在处理糖蜜酒精发酵废液的同时生产肥料，比现有技术更具有优势。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供黄腐植酸肥料的制备方法。另外，本专利技术还提供了所述生产方法获得的肥料以及其中所用的试剂等。具体而言，在第一方面，本专利技术提供了制备黄腐植酸肥料的方法，其包括(I)将糖蜜酒精发酵废液通入沉淀池，加入碱调节pH ；(2)静置后分离沉淀和上清液，取上清液同动物粪便、甘蔗残渣和发酵菌剂混合，其中所述发酵菌剂包括存活的产黄纤维单胞菌(Cellulomonas flavigena)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、维捏兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii)、豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、特异腐质霉(Humicola insolens)、以及块状寡抱根霉(Rhizopus oligosporusvar. tuberosus)；(3)放置发酵步骤(2)得到的混合物，然后加入沉淀继续放置，放置期间搅拌以保持该混合物内部温度为50 60°C ;和(4)干燥步骤(3)得到的发酵产物并造粒。其中，碱优选是NaOH，为了不增加液体体积，优选是NaOH固体或其浓溶液。优选其中，经调节pH值后的糖蜜酒精发酵废液可以进一步蒸发浓缩，提高其中固形物的含量，并最终以呈酸性的形式使用。但是，为了节约能源，在本专利技术的具体实施方式中，不进行耗能的蒸发过程。在本文中，糖蜜酒精发酵废液指的是制蔗糖残留的糖蜜经制酒精后留下的废弃物，包括液体和悬浮于其中的沉淀，这是现有常见(如，本文背景部分的文献)的需要无害化处理的废弃物。糖蜜酒精发酵废液最终应当呈酸性使用。尽管按照现有技术，先用碱中和至中性，然后蒸发后再用酸调节至酸性，也涵盖在本专利技术的范围内。但是，中和至中性会有大量固形物沉淀出来，不利于用本专利技术的发酵菌剂发酵；而且，这一过程要浪费较多的酸和碱，效率不高。因此，优选在本专利技术的第一方面中，步骤(I)中直接调节PH至5. 5 5. 9，最优选直接调节pH至5. 8。优选在本专利技术的第一方面中，所述发酵菌剂是将产黄纤维单胞菌(CellulomonasfIavigena)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、维捏兰德固氮菌(Azotobactervinelandii)、豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、特异腐质霉(Humicola insolens)、以及块状寡孢根霉(Rhizopus oligosporus var. tuberosus)接种于由甘鹿残洛、动物粪便、豆饼、和鱼粉组成的培养基中活化而得的。上述微生物可以通过商业途径从公共保藏机构购买，也可以委托商业公司根据普通的微生物培养方法培养，然后混合接种于由甘蔗残渣、动物粪便、豆饼、和鱼粉组成的培养基中活化，其中甘蔗残渣、动物粪便、豆饼、和鱼粉的重量比为I 3 0.5 I. 5 I 3 0.5 I. 5，优选为2 : I : 2 : I。活化温度保持在是30±3°C。活化时间视接种量 而定，通常为3 7天，优选为5天。最终产生的发酵菌剂中各菌的含量均应当不小于IO6个/克。在本文中，甘蔗残渣指的是甘蔗制蔗糖后的残渣，是一种需本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备黄腐植酸肥料的方法，其包括：(1)将糖蜜酒精发酵废液通入沉淀池，加入碱(优选是NaOH)调节pH；(2)静置后分离沉淀和上清液，取上清液同动物粪便、甘蔗残渣和发酵菌剂混合，其中所述发酵菌剂包括存活的产黄纤维单胞菌(Cellulomonas？flavigena)、干酪乳杆菌(Lactobacillus？casei)、维涅兰德固氮菌(Azotobacter？vinelandii)、豌豆根瘤菌(Rhizobium？leguminosarum)、黑曲霉(Aspergillus？niger)、米曲霉(Aspergillus？oryzae)、特异腐质霉(Humicola？insolens)、以及块状寡孢根霉(Rhizopus？oligosporus？var.tuberosus)；(3)放置发酵步骤(2)得到的混合物，然后加入沉淀继续放置，放置期间搅拌以保持该混合物内部温度为50～60℃；和(4)干燥步骤(3)得到的发酵产物并造粒。

【技术特征摘要】
1.制备黄腐植酸肥料的方法，其包括 (1)将糖蜜酒精发酵废液通入沉淀池，加入碱(优选是NaOH)调节pH; (2)静置后分离沉淀和上清液，取上清液同动物粪便、甘蔗残渣和发酵菌剂混合，其中所述发酵菌剂包括存活的产黄纤维单胞菌(Cellulomonas fIavigena)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、维捏兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii)、豌豆根瘤菌(Rhizobium Ieguminosarum)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、特异腐质霉(Humicola insolens)、以及块状寡抱根霉(Rhizopus oligosporusvar. tuberosus)； (3)放置发酵步骤(2)得到的混合物，然后加入沉淀继续放置，放置期间搅拌以保持该混合物内部温度为50 60°C ;和 (4)干燥步骤(3)得到的发酵产物并造粒。2.权利要求I所述的方法，其中步骤(I)中调节pH至5.5 5. 9，优选调节pH至5. 8。3.权利要求I所述的方法，其中所述发酵菌剂是将产黄纤维单胞菌(CellulomonasfIavigena)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、维捏兰德固氮菌(Azotobactervinelandii)、豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、特异腐质霉(Humicola insolens)、以及块状寡孢根霉(Rhizopus oligosporus var. tuberosus)接种于由甘鹿残洛、动物粪便、豆饼、和鱼粉组成的培养基中活化而得的。4.权利要求2所述的方法，其中活化温度是30±3°C，且活化时间为3 7天，优选为5天。5.权利要求I所述的方法，其中步骤(2)中上清液、动物粪便、甘蔗残渣和发酵菌剂的重量比为100 1000 500 2000 100 500 1，优选为300 700 600 1000 200 400 I，最优选为 500 700 : 300 : I。6.权利要求1、3或5所述的方法，其中动物粪便是牛粪、猪粪或鸡粪之一种或多种的混合物。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：叶长东，
申请(专利权)人：叶长东，
类型：发明
国别省市：