一種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的方法。先將中藥渣暴曬，取部分中藥渣進行熱解，制成藥渣灰；然后再取部分中藥渣粉碎，過100目篩，進行氨爆；接著取部分中藥渣進行水熱合成方法降解；然后將藥渣灰與氨爆后產(chǎn)物、水熱合成后產(chǎn)物、水按10％、60％、20％、10％比例攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH至5.0；接著進行濕熱滅菌，冷卻；最后分別接種哈茨木霉Tri?5和枯草芽孢桿菌Tu?100，進行固體發(fā)酵，風干，得到固體復(fù)合生物肥料。該固體復(fù)合肥料的形狀具有可塑性，可做成粉狀、塊狀等。同時該固體復(fù)合生物肥料能提高土壤養(yǎng)分和有機質(zhì)含量，改良田間土壤結(jié)構(gòu)，也能提高土壤微生物群體數(shù)量和土壤中某些酶的活性，促進作物增產(chǎn)增收。
【專利說明】
-種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種中藥渣通過固體發(fā)酵的方法制備復(fù)合生物肥料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國是資源大國，中藥的資源尤其豐富。目前中藥中的有效成分基本依靠提取，提 取過程中產(chǎn)生的中藥渣的量是相當?shù)拇?。例如，每生產(chǎn)一盒的銀杏葉膠囊，都會產(chǎn)生50kg的 中藥渣。而該藥渣大多采取焚燒、堆放、填埋等簡單粗放的處理方式。運樣既浪費資源，又會 帶來極大的環(huán)境污染，特別是對周邊水質(zhì)、±壤及空氣質(zhì)量帶來嚴重的不可逆的損害。因此 提出中藥渣制備成固體復(fù)合生物肥料的方法顯得尤其的重要。
[0003] 目前，有些人已經(jīng)將抗病毒顆粒中藥渣與杏鮑茹菌渣、雞圈糞按比例（70:15:15) 混合發(fā)酵后制成有機肥，用于種植多肉植物，增產(chǎn)效果明顯。有些人利用中藥渣作為無±栽 培的有機基質(zhì)，研究了不同有機基質(zhì)配比對辣椒生長和品質(zhì)的影響，得出了在中藥渣:賠石 :泥炭=2:1:1的條件下辣椒生長得最好，果實多而且營養(yǎng)豐富。有些人研究了 W藥渣替代 木屑等作為有機質(zhì)栽培蔬菜，結(jié)果蔬菜生長良好，產(chǎn)量得到大幅度提升。還有一些人W中藥 渣為有機質(zhì)對番茄進行了無±栽培，成功地提高了番茄的產(chǎn)量。運些研究即可解決肥料資 源缺乏，也能減輕中藥渣粗放處理對環(huán)境的污染，同時又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益，運些具有重要的 意義。
[0004] 當前，從專利查詢或文獻檢索中，都未見利用中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的專 利保護。而該固體復(fù)合生物肥料比起其他肥料具有肥效高的優(yōu)勢。因此，開展中藥渣的高質(zhì) 化利用的轉(zhuǎn)化，具有指導(dǎo)性的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的 方法，按如下步驟進行：
[0007] (1)將10重量份的中藥渣熱解，形成藥渣灰。
[000引（2)將中藥渣粉碎，過100目篩，進行氨爆，氨爆過程如下：
[0009] (2.1)將粉碎后的中藥藥渣放入氨氣爆破裝置中，依次在35、45和55個大氣壓的壓 力下進行爆破，爆破溫度為l〇〇-350°C，其中，每個壓力值下保持5min;然后將反應(yīng)器內(nèi)的壓 強減至1個大氣壓，完成爆破。
[0010] (2.2)取5旨步驟（2.1)爆破后的藥渣，加入到10〇1^的蒸饋水中，攬拌24}1。過濾分 離，得到固體殘渣。
[0011] (3)將中藥渣進行水熱合成，其中藥渣與水按1:2的比例在水熱合成反應(yīng)蓋中混合 反應(yīng)，條件為300°C，20MPa，20min;將水熱合成得到的降解混合產(chǎn)物20重量份，與10重量份 的藥渣灰、60重量份氨爆后的固體殘渣、10重量份的水攬拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至5.0。
[0012] (4)將步驟(3)得到的混合藥渣進行濕熱滅菌，條件為12rC，35min。滅菌結(jié)束后冷 卻到室溫。
[0013] (5)在已滅菌的中藥渣混合物料中按照數(shù)量比1:1接種哈茨木霉化i-5和枯草芽抱 桿菌化-100,接種密度為104個/kg，在27°C條件下進行固體發(fā)酵，發(fā)酵8d，每隔Id在無菌條 件下對物料進行攬動，發(fā)酵結(jié)束后在27°C下風干，得到最初的復(fù)合生物肥料。
[0014] -種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的方法，按如下步驟進行：
[001引（1)將10重量份的中藥渣熱解，形成藥渣灰。
[0016] (2)將中藥渣粉碎，過100目篩，進行氨爆，氨爆過程如下：
[0017] (2.1)將粉碎后的中藥藥渣放入氨氣爆破裝置中，依次在35、45和55個大氣壓的壓 力下進行爆破，爆破溫度為l〇〇-350°C，其中，每個壓力值下保持5min;然后將反應(yīng)器內(nèi)的壓 強減至1個大氣壓，完成爆破。
[001引 （2.2)取5邑步驟（2.1)爆破后的藥渣，加入到1001^的蒸饋水中，攬拌24}1。過濾分 離，得到固體殘渣。
[0019] (3)將中藥渣進行水熱合成，其中藥渣與水按1:2的比例在水熱合成反應(yīng)蓋中混合 反應(yīng)，條件為300°C，20MPa，20min;將水熱合成得到的降解混合產(chǎn)物20重量份，與10重量份 的藥渣灰、60重量份氨爆后的固體殘渣、10重量份的水攬拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至5.0。
[0020] (4)將步驟(3)得到的混合藥渣進行濕熱滅菌，條件為12rC，35min。滅菌結(jié)束后冷 卻到室溫。
[0021] (5)在已滅菌的中藥渣混合物料中按照數(shù)量比1:1接種哈茨木霉化i-5和枯草芽抱 桿菌化-100,接種密度為104個/kg，在27°C條件下進行固體發(fā)酵，發(fā)酵8d，每隔Id在無菌條 件下對物料進行攬動，發(fā)酵結(jié)束后在27°C下風干。
[0022] (6)用復(fù)合液體菌劑對風干后的物料進行噴灑，物料量:噴灑量=10:1(體積比）， 得到優(yōu)化后的復(fù)合生物肥料。
[0023] 所述復(fù)合液體菌劑通過W下方法制備得到:棘抱曲霉Asp-3和哈茨木霉Tri-5分別 接種于馬鈴馨葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上，28°C培養(yǎng)4d后，將無菌水加入到培養(yǎng)基中，制成 分生抱子懸浮液（>106個/mL)，分別取Asp-3和化i-5的抱子懸浮液各15mL混合?；旌虾蠹?入到970mL無菌水中，得到優(yōu)化后的復(fù)合液體菌劑。
[0024] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明W中藥渣為原料，W藥渣灰、藥渣水熱合成降解產(chǎn) 物為輔料進行混合。菌株有棘抱曲霉（Aspergillus aculeatus)Asp-3、哈茨木霉 (Trichoderma harzianum)T;ri-5和枯草芽抱桿菌（Bacillus subtilis)Tu-100。接著在混 合物料中接種哈茨木霉Tri-5和枯草芽抱桿菌化-100,進行固體發(fā)酵，即可得到固體復(fù)合生 物肥料。為了得到效果更佳的固體復(fù)合生物肥料，需要采用生物技術(shù)，將棘抱曲霉Asp-3和 哈茨木霉Tri-5混合獲得復(fù)合液體菌劑。在固體復(fù)合生物肥料上噴灑復(fù)合液體菌劑，從而得 到優(yōu)化后的固體復(fù)合生物肥料。噴灑復(fù)合液體菌液后的固體復(fù)合生物肥料將有效地改善± 壤的質(zhì)量，促進經(jīng)濟植物的的生長。運技術(shù)將有望改變中藥渣長期W來未予有效利用的現(xiàn) 狀，同時減輕中藥渣對環(huán)境的污染。
【具體實施方式】
[0025] 實施例1
[0026] 中藥渣制備固體復(fù)合肥料的方法按如下步驟進行：
[0027] 1.實驗的主料是黃巧中藥渣。輔料為藥渣灰、藥渣水熱合成降解產(chǎn)物。菌株:棘抱 曲霉(Aspergillus a州lea1:us)Asp-3、哈茨木霉（Trichoderma harzianum)T;ri-5和枯草芽 抱桿菌(Bacillus subtilis)Tu-100。
[002引2.固體復(fù)合生物肥料的制備：
[0029] (2.1)將黃巧中藥渣暴曬兩天。
[0030] (2.2)將部分暴曬后的黃巧中藥渣熱解，形成藥渣灰。熱解條件為200°(：，4〇111111， 4MPa〇
[0031] (2.3)將部分暴曬后的黃巧中藥渣，過100目篩，進行氨爆。
[0032] (2.3.1)將粉碎后的黃巧藥渣放入氨氣爆破裝置中，依次在35、45和55個大氣壓的 壓力下進行氨爆，氨爆溫度為l〇〇°C，其中，每個壓力值下保持5min;然后將反應(yīng)器內(nèi)的壓強 減至1個大氣壓，完成爆破。
[0033] (2.3.2)取5g步驟(2.3.1)爆破后的藥渣，加入到100血的蒸饋水中，攬拌2地。過濾 分離，得到固體殘渣。
[0034] (2.4)將部分暴曬后的黃巧中藥渣進行水熱合成，其中藥渣與水按1:2的質(zhì)量比例 在水熱合成反應(yīng)蓋中混合反應(yīng)，條件為300 °C，20MPa，20min。
[0035] (2.5)將藥渣灰10巧*%、氨爆后的產(chǎn)物60巧*%、水熱合成后的產(chǎn)物20巧*%、水 lOwt %，攬勻，調(diào)節(jié)pH值至5.0。然后將其轉(zhuǎn)移至濕熱滅菌柜。
[0036] (2.6)接著進行濕熱滅菌，條件為121°(：，35111^。滅菌結(jié)束后冷卻到室溫。
[0037] (2.7)在已滅菌的中藥渣混合物料中分別接種哈茨木霉Tri-5和枯草芽抱桿菌化- 100,接種量為lOmL杉104個/mU，充分混合均勻，在27°C條件下進行固體發(fā)酵，發(fā)酵8d，每 隔Id在無菌條件下徹底攬動1次，發(fā)酵結(jié)束后在27°C風干。
[0038] 3.普通固體復(fù)合生物肥料的優(yōu)化：
[0039] (3.1)復(fù)合液體菌劑的制備:棘抱曲霉Asp-3和哈茨木霉化i-5分別接種于馬鈴馨 葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上，所用培養(yǎng)皿直徑為90mm，28°C培養(yǎng)4d。用無菌水制成分生抱子 懸浮液（> 106個/mL)，分別取Asp-3和化i-5的抱子懸浮液各15血混合?；旌虾蠹尤氲?70mL 無菌水中，得到復(fù)合液體菌劑。
[0040] (3.2)用復(fù)合液體菌劑對風干后的物料進行噴灑，物料量：噴灑量=10:1(體積 比），得到效果更佳的復(fù)合生物肥料。
[0041 ]實驗補充如下：
[0042] (1)將步驟2得到的復(fù)合生物肥料烘干后，按照表1中的檢測項目進行各項檢測，但 測水分質(zhì)量分數(shù)運一項目需要鮮樣，無需烘干。
[0043] (2)將步驟3得到優(yōu)化后的復(fù)合生物肥料烘干后，也按照表1的檢測項目進行各項 檢測，但測水分質(zhì)量分數(shù)運一項目需要鮮樣，無需烘干。
[0044] 表1有機肥理化指標
[0045]
[0046] 由表1可知，優(yōu)化后的復(fù)合生物肥料中含有的N、P、Κ的總氧分的質(zhì)量分數(shù)明顯高于 未優(yōu)化前的復(fù)合生物肥料的總養(yǎng)分的質(zhì)量分數(shù)，運是因為噴灑了復(fù)合液體菌劑，它將未優(yōu) 化前的復(fù)合生物肥料進一步分解。
[0047] 實施例2
[004引 （1)將當歸藥渣熱解，形成藥渣灰。熱解條件為200°C，40min，4MPa。
[0049] (2)將當歸渣粉碎，過100目篩，進行氨爆。
[0050] (2.1)將粉碎后的當歸藥渣放入氨氣爆破裝置中，依次在35、45和55個大氣壓的壓 力下進行氨爆，氨爆溫度為200°C，其中，每個壓力值下保持5min;然后將反應(yīng)器內(nèi)的壓強減 至1個大氣壓，完成爆破。
[0化1] (2.2)取5旨步驟（2.1)爆破后的藥渣，加入到10〇1^的蒸饋水中，攬拌24}1。過濾分 離，得到固體殘渣。
[0052] (3)將中藥渣進行水熱合成，其中藥渣與水按1:2的比例在水熱合成反應(yīng)蓋中混合 反應(yīng)，條件為300°C，20MPa，20min;得到的水熱合成產(chǎn)物20重量份，與10重量份的藥渣灰、60 重量份的氨爆后產(chǎn)物、10重量份的水攬拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至5.0。
[0053] (4)將步驟(3)得到的混合藥渣進行濕熱滅菌，條件為12rC，35min。滅菌結(jié)束后冷 卻到室溫。
[0054] (5)在已滅菌的中藥渣混合物料中按照表2所示的數(shù)量比接種哈茨木霉化i-5和枯 草芽抱桿菌化-100,接種總密度為104個/kg，在27°C條件下進行固體發(fā)酵，發(fā)酵8d，每隔Id 在無菌條件下對物料進行攬動，發(fā)酵結(jié)束后在27 °C的條件下風干，分別得到產(chǎn)物復(fù)合生物 肥料A~F。
[0055] (6)將復(fù)合生物肥料A~F優(yōu)化后，分別得到A1~F1，優(yōu)化方法為：用復(fù)合液體菌劑 對風干后的物料進行噴灑，物料量：噴灑量=10:1(體積比），復(fù)合液體菌劑為：棘抱曲霉 Asp-3和哈茨木霉化i-5分別接種于馬鈴馨葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上，28°C培養(yǎng)4d后，將無 菌水加入到培養(yǎng)基中，制成分生抱子懸浮液106個/mU，分別取Asp-3和Tri-5的抱子懸 浮液各15mL混合。混合后加入到970mL無菌水中，得到復(fù)合液體菌劑。
[0056] 結(jié)果如表2所示。
[0057] 表2有機肥理化指標
[0化引
[0060]由表2可知，數(shù)量比1:1接種哈茨木霉化i-5和枯草芽抱桿菌化-100后得到總養(yǎng)分 (N+IM)5+K20)的質(zhì)量分數(shù)是符合標準。故數(shù)量比1:1接種哈茨木霉化i-5和枯草芽抱桿菌化- 100會得到更好質(zhì)量的復(fù)合生物肥料。
[0061 ] 實施例3
[0062] (1)將10重量份的中藥渣熱解，形成藥渣灰。
[0063] (2)將60重量份的中藥渣粉碎，過100目篩，進行氨爆。
[0064] (2.1)將lOOg中藥藥渣放入氨氣爆破裝置中，依次在35、45和55個大氣壓的壓力下 進行氨爆處理，氨爆溫度為350°C，其中，每個壓力值下保持5min;然后將反應(yīng)器內(nèi)的壓強減 至1個大氣壓，完成爆破。
[00化](2.2)取5旨步驟（2.1)爆破后的藥渣，加入到10〇1^的蒸饋水中，攬拌24}1。過濾分 離，得到固體殘渣。
[0066] (3)將中藥渣進行水熱合成，其中藥渣與水按1:2的質(zhì)量比在水熱合成反應(yīng)蓋中混 合反應(yīng)，條件為300°C，20MPa，20min;得到的水熱合成產(chǎn)物20重量份，與10重量份的藥渣灰、 60重量份的氨爆后產(chǎn)物、10重量份的水攬拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至5.0。
[0067] (4)將步驟(3)得到的混合藥渣進行濕熱滅菌，條件為12rC，35min。滅菌結(jié)束后冷 卻到室溫。
[0068] (5)在已滅菌的中藥渣混合物料中按照數(shù)量比1:1接種哈茨木霉化i-5和枯草芽抱 桿菌化-100，接種密度如表3所示，在27 °C條件下進行固體發(fā)酵，發(fā)酵8d，每隔Id在無菌條件 下對物料進行攬動，發(fā)酵結(jié)束后在27 °C的條件下風干，分別得到產(chǎn)物復(fù)合生物肥料A~D。將 復(fù)合生物肥料A~D優(yōu)化后，分別得到A1~D1，結(jié)果如表2所示。
[0069] 表3有機肥理化指標
[0070]
[0071] 由表3可知，接種密度為104個/kg得到總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)的質(zhì)量分數(shù)是符合標 準。故W104個/kg的接種密度會得到更好質(zhì)量的復(fù)合生物肥料。
【主權(quán)項】
1. 一種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的方法，其特征是，按如下步驟進行： (1) 將中藥渣熱解，形成藥渣灰。 (2) 將中藥渣粉碎，過100目篩，進行氨爆，氨爆過程如下： (2.1) 將粉碎后的中藥藥渣放入氨氣爆破裝置中，依次在35、45和55個大氣壓的壓力下 進行爆破，爆破溫度為100-350°C，其中，每個壓力值下保持5min;然后將反應(yīng)器內(nèi)的壓強減 至1個大氣壓，完成爆破。 (2.2) 取58步驟(2.1)爆破后的藥渣，加入到10〇11^的蒸餾水中，攪拌2411。過濾分離，得 到固體殘渣。 (3) 將中藥渣進行水熱合成，其中藥渣與水按1:2的比例在水熱合成反應(yīng)釜中混合反 應(yīng)，條件為300°C，20MPa，20min;將水熱合成得到的降解混合產(chǎn)物20重量份，與10重量份的 藥渣灰、60重量份氨爆后的固體殘渣、10重量份的水攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至5.0。 (4) 將步驟(3)得到的混合藥渣進行濕熱滅菌，條件為12rC，35min。滅菌結(jié)束后冷卻到 室溫。 (5) 在已滅菌的中藥渣混合物料中按照數(shù)量比1:1接種哈茨木霉Tri-5和枯草芽孢桿菌 Tu-100,接種密度為104個/kg，在27°C條件下進行固體發(fā)酵，發(fā)酵8d，每隔Id在無菌條件下 對物料進行攪動，發(fā)酵結(jié)束后在27 °C下風干，得到復(fù)合生物肥料。2. -種中藥渣制備固體復(fù)合生物肥料的方法，其特征是，按如下步驟進行： (1) 將中藥渣熱解，形成藥渣灰。 (2) 將中藥渣粉碎，過100目篩，進行氨爆，氨爆過程如下： (2.1) 將粉碎后的中藥藥渣放入氨氣爆破裝置中，依次在35、45和55個大氣壓的壓力下 進行爆破，爆破溫度為100-350°C，其中，每個壓力值下保持5min;然后將反應(yīng)器內(nèi)的壓強減 至1個大氣壓，完成爆破。 (2.2) 取58步驟(2.1)爆破后的藥渣，加入到10〇11^的蒸餾水中，攪拌2411。過濾分離，得 到固體殘渣。 (3) 將中藥渣進行水熱合成，其中藥渣與水按1:2的比例在水熱合成反應(yīng)釜中混合反 應(yīng)，條件為300°C，20MPa，20min;將水熱合成得到的降解混合產(chǎn)物20重量份，與10重量份的 藥渣灰、60重量份氨爆后的固體殘渣、10重量份的水攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至5.0。 (4) 將步驟(3)得到的混合藥渣進行濕熱滅菌，條件為12rC，35min。滅菌結(jié)束后冷卻到 室溫。 (5) 在已滅菌的中藥渣混合物料中按照數(shù)量比1:1接種哈茨木霉Tri-5和枯草芽孢桿菌 Tu-100,接種密度為104個/kg，在27°C條件下進行固體發(fā)酵，發(fā)酵8d，每隔Id在無菌條件下 對物料進行攪動，發(fā)酵結(jié)束后在27 °C下風干。 (6) 用復(fù)合液體菌劑對風干后的物料進行噴灑，物料量:噴灑量=10:1 (體積比），得到 復(fù)合生物肥料。 所述復(fù)合液體菌劑通過以下方法制備得到:棘孢曲霉Asp-3和哈茨木霉Tri-5分別接種 于馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上，28°C培養(yǎng)4d后，將無菌水加入到培養(yǎng)基中，制成分生 孢子懸浮液（彡106個/mL)，分別取Asp-3和Tri-5的孢子懸浮液各15mL混合?；旌虾蠹尤氲?970mL無菌水中，得到優(yōu)化后的復(fù)合液體菌劑。
【文檔編號】C05G3/04GK106083468SQ201610427738
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】郭明, 曾楚楚
【申請人】浙江農(nóng)林大學(xué)