一种以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料及生产方法

摘要

本发明提供了一种以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料及生产方法。该方法采用味精生产过程中的发酵滤饼为原料，将发酵滤饼与熟石灰混合、粉碎，然后利用草炭分别吸附发酵的光合细菌、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilagimosus krassilm)后，按1.5-2.5∶1.5-2.5∶1的比例混合吸附后的单一菌剂，将混合后的菌剂按5-15％的比例加入到发酵滤饼原料中，同时加入无机肥料，混合后得到复合微生物肥料。该复合微生物肥料除可用于农田施肥外，还可用于水产养殖，可有效提高水产养殖的产量和质量。

权利要求

1.一种以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料，其特征在于，所述复合微生物肥料中含有光合细菌、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilagimosus krassilm)三种菌剂，所述三种菌剂的比例为1.5-2.5∶1.5-2.5∶1。

2.根据权利要求1所述的以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料，其特征在于，所述光合细菌为紫色无硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)。

3.根据权利要求1所述的以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料，其特征在于，所述三种菌剂的比例为2∶2∶1。

4.根据权利要求1所述的以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料，其特征在于，所述复7

合微生物肥料中有效活菌数≥2×10 个/克，总养分(N+P2O5+K2O)为6％-25％，有机质含量为15％-30％。

5.根据权利要求1所述的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：(1)发酵滤饼处理：将味精生产过程产生的发酵滤饼与含水量小于6％的熟石灰混合、粉碎，堆放15-20小时，当温度下降到低于35℃时再次粉碎；

(2)复合微生物菌剂制备：将光合细菌、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilagimosus krassilm)利用发酵设备单独发酵生产，发酵后的菌液分别用草炭按菌液∶草炭＝1∶3-5的比例吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照

1.5-2.5∶1.5-2.5∶1的比例混合、粉碎；

(3)在制备好的粉状发酵滤饼原料中，加入上述混合后的复合微生物菌剂和无机肥料，混合、粉碎后得到用于水产养殖的生物肥料；所述菌剂占所述复合微生物肥料总重量的

5-15％，所述发酵滤饼原料占所述生物肥料总重量的50-90％。

6.根据权利要求5所述的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述光合细菌为紫色无硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)。

7.根据权利要求5所述的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述发酵滤饼与熟石灰的混合比例为4-6∶1.

8.根据权利要求5所述的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述发酵滤饼的含水量为40％-50％，pH值为1.6-2.0。

9.根据权利要求5所述的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，步骤(3)所述粉碎的细度为40-80目。

说明书

一种以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料及生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种复合微生物肥料及其生产方法，具体地说，涉及一种利用多功能微生物复合菌剂和生产谷氨酸的发酵滤饼生产的复合微生物肥料及其生产方法。

背景技术

[0002] 随着水产养殖行业的发展和饲料原料的大幅度涨价，使水产养殖成本急剧上涨，效益逐年降低。在我国，动物性蛋白质资源相对缺乏，并且鱼类对食物的营养要求不仅取决于蛋白质的数量，还取决于它的质量，亦即各种氨基酸的含量及其比例。在水产养殖中，虽然普通饲料为鱼类生长提供了一定的营养素，但仍无法完全满足鱼类生长要求。合理的施肥能促进水中浮游生物的生长，是提高水产养殖产量、增加养殖效益的有效方法，也是发展养殖业生产的重要措施之一。通过施用肥料，可以促进浮游生物生长，为鱼类提供良好的天然饵料，而某些有机肥料可直接作为一些杂食性鱼类的饲料，如鸡粪、猪粪等。因此，在水产养殖中推广应用肥料，对于降低饲养成本、提高水产品产量是十分必要的。

[0003] 施用有机肥是我国传统的一种养鱼方式，常用的有机肥主要有绿肥、粪肥、混合堆肥等；而近年来，化肥因其养分含量高、见效快，在水产养殖中得到了较多的应用，主要使用的化肥有氮肥(尿素、氨水、硫酸铵)、磷肥(过磷酸钙、钙镁磷肥)、钙肥(生石灰、消石灰等)。

[0004] 在实际生产中，利用畜禽粪便生产的有机肥需要充分腐熟，否则投入池塘后一方面有机碎屑在池塘水体中腐烂分解需要消耗大量的氧气，严重影响水体的溶解氧；另一方面，粪肥在分解过程中，还会产生氨氮、硫化氢等有害物质，影响水体环境，不利于鱼类的生长。同时，粪肥中往往含有大量的致病细菌，容易导致细菌性疾病的发生，甚至蔓延。而利用化肥很容易造成池塘水的富营养化，造成水质污染。

[0005] 复合微生物肥料是含有特定微生物活体的制品，不仅含有大量的有益微生物，还含有丰富的有机质、适量的无机营养元素，具有生物肥料、有机肥料和无机肥料的特点。在人工养殖水环境中，水生生物的密度大，是自然界的几十倍至数百倍，在这个人工造成的的异常环境中，养殖池中由施肥投饵及鱼虾排泄而造成的污染相当严重，使水中的有机物质增多，水质的各项理化指标严重恶化。复合微生物肥料应用于水产养殖，通过其所含微生物的生命活动能够与有机污染物相对抗，降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质和分解有机污染物，可使水中溶氧上升、pH值适宜、硝酸盐和亚硝酸盐降低，底泥的积蓄量减少，有利于藻类和微型动物数量增加，有效改善水环境。目前用于复合微生物肥料生产的菌种剂产品主要是土壤有益微生物，主要有腊状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和硅酸盐细菌，这些菌在土壤中能够起到明显的肥效，但在水塘养殖中不能起到很好的净化水质和预防疾病的效果；占产品配方比例70％-80％的有机载体原料主要是草炭、分化煤或发酵腐熟的畜禽粪便，草炭和分化煤中含有大量的有机质，但都是矿物态的有机碳，水中的浮游植物和鱼虾很难利用，发酵腐熟的畜禽粪便含有大量的致病细菌，而且其中大量的粗有机物需要很长时间分解才能利用，由于以上的缺点影响了复合微生物肥料在水产养殖方面的推广。按照农业部复合微生物肥料行业标准NY/T798-2004的要求，有效活菌数是本产品的主要技术指标，在产品中必须大于2千万个/克、总养分(N+P2O5+K2O)必须大于6％，作为用于水产养殖的复合微生物肥料，其中微生物的数量和种类以及有机载体原料和养分含量是决定复合微生物肥料养殖效果的关键。

[0006] 谷氨酸主要用来生产味精，谷氨酸是以大米、小麦淀粉通过微生物发酵、提取、精制而成，在谷氨酸生产的发酵过程中产生的的固体培养物质经过过滤后得到的发酵滤饼由于其酸性强而无法有效利用，造成大量积压，如随水流失或弃于土壤会造成水质土壤酸化而造成污染，国家严禁排放。一个年产10万吨的味精车间一个月的发酵滤饼的产量可达到1000吨，如河南省莲花味精股份有限公司年产味精30万吨，年产发酵滤饼近3万吨。全国有100多家味精生产企业，所以发酵滤饼的产出量很大，堆放和处理是长期困扰生产企业的难题。但经过检测，发酵滤饼除酸性强外，其中含有大量的有机质、氨基酸、腐植酸、糖、蛋白质和中微量元素，如果对发酵滤饼进行技术处理后用来生产水产养殖的复合微生物肥料将是一种非常好的有机原料，其本身也可作为养殖的饲料原料。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于弥补现有技术中的不足，提供一种以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料产品，同时也提供该复合微生物肥料的生产方法，使该肥料产品不仅具有微生物肥料的肥效、也具有水产养殖肥料的特殊作用。

[0008] 为解决以上技术问题，本发明的技术方案是，一种以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料，所述复合微生物肥料中含有光合细菌、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillusmucilagimosus krassilm)三种菌剂，所述三种菌剂的比例为1.5-2.5∶1.5-2.5∶1。

[0009] 根据本发明所述的以发酵滤饼为基质的复合微生物肥料，较好的是，所述光合细菌为紫色无硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)。

[0010] 较好的是，所述三种菌剂的比例为2∶2∶1。

[0011] 较好的是，所述复合微生物肥料中有效活菌数≥2×107个/克，总养分(N+P2O5+K2O)为6％-25％，有机质含量为15％-30％。

[0012] 本发明还提供了上述复合微生物肥料的生产方法，该方法按以下步骤进行：

[0013] (1)发酵滤饼处理：将味精生产过程产生的发酵滤饼与含水量小于6％的熟石灰混合、粉碎，堆放15-20小时，当温度下降到低于35℃时再次粉碎；

[0014] (2)复合微生物菌剂制备：将光合细菌、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilagimosus krassilm)利用发酵设备单独发酵生产，发酵后的菌液分别用草炭按菌液∶草炭＝1∶3-5的比例吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照1.5-2.5∶1.5-2.5∶1的比例混合、粉碎；

[0015] (3)在制备好的粉状发酵滤饼原料中，加入上述混合后的复合微生物菌剂和无机肥料，混合、粉碎后得到用于水产养殖的生物肥料；所述菌剂占所述复合微生物肥料总重量的5-15％，所述发酵滤饼原料占所述生物肥料总重量的50-90％。

[0016] 较好的是，所述光合细菌为紫色无硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)。

[0017] 上述步骤(1)中发酵滤饼经过粉碎机粉碎后用铲车推堆，堆放15-20小时，使其充分进行酸碱中和反应，反应最高温度可以达到90-98℃，当温度降低于35℃进行第二次粉碎，使原料细度达到40-60目。经过处理的发酵滤饼的性状如下：

[0018] 表1经过处理后发酵滤饼(粉状)的基本性状

[0019]8

[0020] 步骤(2)中混合后的菌剂中三菌种的活菌数量分别达到紫色无硫细菌≥3×108 8
个/克，枯草芽孢杆菌≥3×10 个/克，胶胨样芽孢杆菌≥1×10 个/克，复合菌剂的总活
8
菌数量≥7×10 个/克。

[0021] 步骤(3)中的无机肥料可为尿素、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵等常用肥料中的一种或几种，可根据产品的不同养分含量要求来确定种类或数量。

[0022] 较好的是，所述发酵滤饼与熟石灰的混合比例为4-6∶1.

[0023] 较好的是，所述发酵滤饼的含水量为40％-50％，pH值为1.6-2.0。

[0024] 在一个优选的实施方案中，步骤(3)所述粉碎的细度为40-80目。最佳为50-60目。

[0025] 根据《复合微生物肥料》行业标准(NY/T798-2004)的要求和检测方法对产品进行7
检验，标准要求合格产品中有效活菌数≥2×10 个/克，总养分(N+P2O5+K2O)≥6％，杂菌率≤15％，pH值为5.5-7.5，经过大量的试验证明，利用发酵滤饼生产水产养殖复合微生物肥料可以达到以下的技术指标，重金属含量没有超过农业部生物肥料行业标准无害化指标。

[0026] 表2采用不同配方生产复合微生物肥料的技术指标

[0027]

[0028] 上述的个/g是指每g固体中含有微生物的个数；％是指每百份质量的固体中加入和含有目标物的质量份数。

[0029] 本发明的技术原理是，光合细菌是一种具有特殊营养、促生长、抗病因子和高效率净化养殖污水及对环境和水产动物无毒无害的特殊细菌，它在水产养殖、畜禽养殖及水处理有关的领域中被广泛应用。光合细菌主要用于海水养殖、淡水养殖、以及家禽，蛋禽饲养，农作物抗病增产等，其中主要以水产养殖的效果尤为突出，是一种无公害，生态绿色产品，近年来得到了国家科委和农业部的重视。紫色无硫细菌是一种光合细菌，在水产养殖中，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能，它的诸多特性，使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。枯草芽孢杆菌以孢子状态进入消化道后，迅速由休眠状态复活，在短期内繁殖成高含菌量的优势种群，消耗掉肠道内大量氧气，并能产生过氧化氢、细菌素，建立微生态平衡，促进有益厌氧微生物的繁殖，抑制有害细菌(大肠杆菌、沙门氏杆菌)的生长，并对水体中有机质和多种环境污染物具有良好的无害化去除功能，适用于海、淡水(虾、鱼、蟹、鳖、蛙、贝、龟等)养殖水体。

[0030] 本发明利用紫色无硫细菌、枯草芽孢杆菌和胶胨样芽孢杆的有效复合提高了复合微生物肥料在水产养殖方面的有效效果，同时利用谷氨酸生产过程中产生的下脚料发酵滤饼经过技术处理后代替草炭、分化煤或发酵腐熟的畜禽粪便。本发明的复合微生物肥料富含各种营养元素、小分子有机质和各种有益菌群，养分全面，肥效持久，抑制蓝藻类的过度繁殖，减少有害藻类，有效增加鱼虾类适口性藻类的种类数及生物量，又能螯合池塘的有毒重金属，减少其毒性，保持最佳的水质状态，有效提高水产养殖的产量和质量。既为复合微生物肥料提供了一种含有多种营养成分的饲料基有机原料载体，也为谷氨酸生产企业提供一种废物利用的、廉价的、环保的资源化处理方法，这种生产方法生产的适用于池塘养殖的复合微生物肥料质量符合《复合微生物肥料》农业标准(NY/T798-2004)的要求。

[0031] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0032] 1、将光合细菌紫色无硫细菌、枯草芽孢杆菌与微生物肥料的土壤有益微生物复合，可有效降解水体中的有机排泄物、亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，起到净化水质、预防疾病、使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。

[0033] 2、利用谷氨酸生产中的下脚料发酵滤饼作为有机原料，其中的小分子有机质、多糖、蛋白既可直接作为鱼虾的有机饲料，这些有机营养也是微生物繁殖的有机养料，可使紫色无硫细菌、枯草芽孢杆菌和胶胨样芽孢杆菌快速繁殖，起到很好的养殖效果。

[0034] 3、微生物、有机质和不同含量无机养分的有效复合，满足不同池塘的营养需要，促进浮游植物数量，增加浮游植物的光合作用，改善池塘溶氧条件。

[0035] 4、为谷氨酸生产过程中产生的废料处理提供了一条崭新的、环保的资源化处置途径和一个重新利用、增加附加值的新方法。

[0036] 5、本方法用发酵滤饼代替了现有技术中大部分的草炭和风化煤，大大降低了水产养殖肥料的生产成本，提高了产品质量，有利于推广应用。

[0037] 6、本方法不仅处置了废料，减少了环境污染，而且可获得附加值较高的复合微生物肥料产品，从而降低了废料处理处置成本。

附图说明

[0038] 图1为发酵滤饼产生的工艺流程图。

[0039] 图2为发酵滤饼的处理流程图。

[0040] 图3为本发明的复合微生物肥料的制备流程图。

具体实施方式

[0041] 实施例1

[0042] 用发酵滤饼生产复合微生物肥料。

[0043] 1、取样：谷氨酸生产过程中产生的发酵滤饼取自河南省莲花味精股份有限公司。

[0044] 2、调节酸碱度：将含水量在40-50％的水解滤饼和水分小于6％的熟石灰按照83∶17的比例混合粉碎，然后堆放15-20小时。

[0045] 3、粉碎：当堆放温度小于35℃时进行第二次粉碎，粉碎细度在40-60目，并对粉碎后的发酵滤饼进行测定，基本性质见表3，重金属远远低于复合微生物肥料的行业标准，没有进行测定。

[0046] 表3调节酸碱度后粉状发酵滤饼的基本性状

[0047]

[0048] 4、复合微生物菌剂的制备：将紫色无硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)单独发酵生产，发酵后的菌液用80目草炭按菌液∶草炭＝1∶3(体积L/质量kg)的比例吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照2∶2∶1的比例混合粉碎至60目，使混合后三菌种的活菌数8 8
量分别达到紫色无硫细菌≥3×10 个/克，枯草芽孢杆菌≥3×10 个/克，胶胨样芽孢杆
8 8
菌≥1×10 个/克，复合菌剂的总活菌数量≥7×10 个/克。

[0049] 5、配料：生产总养分(N+P2O5+K2O)≥25％的生物肥料。在容量为250kg的搅拌机中加入pH＝6.2左右的粉状发酵滤饼125kg，复合微生物菌剂12.5kg，尿素55kg，磷酸一铵57.5kg。

[0050] 6、混合：搅拌机搅拌3-5分钟，使料充分混合均匀。

[0051] 7、粉碎：通过粉碎机使物料的细度达到50-60目。

[0052] 8、包装、计量、入库。

[0053] 实施例2

[0054] 除下述工艺外，其他同实施例1.

[0055] 发酵滤饼与熟石灰的混合比例为4∶1。

[0056] 紫色无硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)单独发酵生产后的菌液按菌液∶草炭＝1∶4的比例吸附。吸附后的单一菌剂按照2.5∶1.8∶1的比例混合粉碎.[0057] 配料步骤中发酵滤饼加入量为150kg，复合微生物菌剂20kg，尿素50kg，磷酸一铵30kg。

[0058] 实施例3

[0059] 除下述工艺外，其他同实施例1.

[0060] 发酵滤饼与熟石灰的混合比例为6∶1。

[0061] 紫色无硫细菌(Purple nonsulfur bacteria)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)单独发酵生产后的菌液按菌液∶草炭＝1∶5的比例吸附。吸附后的单一菌剂按照1.5∶2.5∶1的比例混合粉碎.[0062] 配料步骤中发酵滤饼加入量为200kg，复合微生物菌剂30kg，尿素15kg，磷酸一铵5kg。

[0063] 对比例1

[0064] 用草炭生产水产养殖复合微生物肥料。

[0065] 1、取样。草炭来自于山西临汾，基本性状见表4：

[0066] 表4草炭的基本性状

[0067]

[0068] 2、配料。生产总养分(N+P2O5+K2O)≥25％的复合微生物肥料的生产配方。在总容量为250公斤的搅拌机中加入草炭110kg，尿素70kg、磷酸一铵57.5kg、复合微生物菌剂12.5kg。

[0069] 其余步骤与实施例1相同。

[0070] 产品检验按照农业部行业标准(NY/T798-2004)的方法进行，用生产发酵滤饼作为原材料生产的复合微生物肥料产品与用草炭作为原材料生产的产品同时保存10天后进行检测，结果见表5：

[0071] 表5不同原料和复合微生物肥料的质量检测结果

[0072]

[0073] 从检测结果可以看出：用发酵滤饼和草炭生产的复合微生物肥料都达到了农业部行业标准(NY/T798-2004)有效活菌数≥2千万个/g，总养分(N+P2O5+K2O)≥6％的质量标准，但发酵滤饼生产的复合微生物肥料的有效活菌数明显高于草炭生产的复合微生物肥料的35.6％，有效活菌数是复合微生物肥料产品质量的主要指标，说明利用谷氨酸生产过程中的发酵滤饼经过处理后生产的复合微生物肥料具有优良的品质，用于水产养殖可以显著提高水产品的产量和质量。本产品中含有的有机物质可直接被鱼虾作为饲料，其中的无机营养元素能够供给浮游植物快速生长所需的营养元素并促进藻类对无机养分的吸收和叶绿素的合成，提高水生生态系统的稳定性。