[发明专利]一种利用烟秆快速生产生物有机肥的方法及生物有机肥

说明书

技术领域

本发明属于农业资源利用与生物有机肥生产技术领域，具体涉及一种利用烟秆快速生产生物有机肥的方法及生物有机肥。

背景技术

烟草是我国的主要经济作物，据统计2011年烟草种植面积达2118万亩，种植规模居世界首位，烟叶年收购量达5429.6万担。与此同时每年产生约300万吨的农业废弃物——烟秆。由于烟秆木质化程度比较高，不易腐烂，即使粉碎后自然降解转化成腐殖质也需要2-3年，这为烟秆资源化利用带来诸多技术难题。因而绝大部分都是作为废弃物被丢弃或焚烧，如此不仅污染当地的生态环境，也造成了巨大的资源浪费。如何开发利用烟秆，发挥其潜在的资源价值，成为烟草生产基地的当务之急。

烟秆中有机化合物约占90%-95%，矿物质元素为5%-10%，其中氮含量0.5%-1.2%，磷含量0.1%-0.25%，钾含量0.8%-1.8%。更值得一提的是，烟秆中烟碱含量较高，研究表明烟碱具有一定的抗病和生物防治作用（沈嘉,程新胜.植物抗虫性物质烟碱的研究进展[J].热带亚热带植物学报,2007,15(5):459-464.），也可以作为植物生长调节剂，具有减少肥料中铵态氮流失的作用（姚玉霞,菜建培，年淑清.烟杆综合利用[J],农业与技术，1995,1:26-27.）。因此，实现烟秆的资源化、肥料化利用，对于充分利用废弃烟秆资源、改善种烟区域生态、减少环境污染具有重要的意义。

传统的烟秆好氧堆肥技术主要存在两方面突出的问题：一是由于主发酵温度一般低于70℃，不能消除烟秆中的病原微生物，增加了次年烟草种植病虫害风险（张楠，刘东阳，杨兴明，等.分解纤维素的高温真菌筛选及其对烟杆的降解效果[J].环境科学学报，2010,30（3）：549-555.）；二是烟秆粉碎后制肥的发酵周期比较长，生物降解非常缓慢，通常达数月之久，甚至更长。这主要是由于烟秆致密复杂的空间结构制约其生物降解，也是阻碍其资源化利用的瓶颈因素。

蒸汽爆破技术是将渗进植物组织内部的高压蒸汽分子瞬时释放完毕，使蒸汽内能转化为机械能并作用于生物质组织细胞层间，从而利用较少的能量打破物料的生物结构组织，快速实现烟秆中木质纤维素的降解。中国专利CN201110147528.8公开了一种瞬时弹射式蒸汽爆破设备，玉米秸秆汽爆预处理后，分析表明，纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为17%、30%和15%。蒸汽爆破技术已经通过教育部鉴定（鉴定证号：360-12-2I050921），这项技术是国际上生物质预处理核心技术的新突破，使我国的生物质工程技术进入到一个新阶段，增强了我国在生物质利用领域的核心竞争力。该技术是生物质产业的基础性通用工程技术，将为快速实现生物质（烟秆）的资源化、肥料化提供了技术支撑。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用烟秆快速生产生物有机肥的方法及生物有机肥。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用烟秆快速生产生物有机肥的方法，包括以下步骤：

生产生物有机肥的原料包括以下重量百分数的物质：

蒸汽爆破处理后的烟秆     30%-70%；

混配辅料                      20%-50%；

调理剂                          5%-15%；

微生物菌群                   1%-5%；

通过好氧堆肥法制成堆肥，堆肥的堆料的C/N比调整为25-35/1、水分调节为50%-65%、pH控制在5.0-8.5，条跺高度为1.0-1.5m，达到腐熟指标后粉碎、分筛、包装；其中所述微生物菌群为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热侧孢霉、米曲霉、里氏木霉中的一种或多种菌群。

上述生产方法中，将蒸汽爆破后的烟秆、混配辅料、调理剂混合均匀，调整堆料C/N比、水分、pH之后，再接种微生物菌群。

上述生产方法中，在烟秆在进行蒸汽爆破处理前，先粉碎成≤10cm的小段；蒸汽爆破处理的工艺条件为蒸汽压力1.5-2.5MPa（蒸汽温度198-226 ℃）、保压时间90-240s。

上述生产方法中，所述混配辅料为农林有机废弃物，较好的，选用畜禽粪便、腐植酸、草炭、菇渣中的一种或几种；在好氧发酵过程中调理剂起到调节物料C/N比、含水率、堆体自由空域、减少堆体臭气、改善堆肥养分的作用，所述调理剂为天然沸石粉、硅藻土、锯末、稻壳中的一种或多种，