一种养殖尾水过滤残渣制备甘蔗固态肥料的方法

1.本发明涉及固态肥料技术领域，具体是一种养殖尾水过滤残渣制备甘蔗固态肥料的方法。


背景技术：

2.养殖尾水，指的是水产养殖过程中或者养殖工作结束后，整个养殖体系排出的不再使用的养殖水，含有大量污染物，包括氨氮、有机物等等，会直接破坏养殖水域，造成水质的恶化，进一步降低鱼虾类的生长速度和品质。科学、合理的处理尾水，对于保护养殖水域，营造鱼类适宜的生长环境，有效降低疾病发生的概率，提高水产养殖效益，都有极大的意义。
3.滤泥，是甘蔗糖厂加工时产生的副产物，含大量有机物质，主要成分为纤维素、半纤维素，但由于其含有多种有机物和糖类物质，极易发霉、发臭，滋生苍蝇，带来一定的环境问题，因此如何有效处置制糖过程中产生的副产物滤泥是制糖行业发展面临的主要环境问题之一。
4.固态肥，是指呈固体状态的肥料，绝大多数的商品肥料都是固体肥料。能为植物提供所需的氮磷钾等各种营养元素，并改善土壤性质、提高土壤肥力水平。
5.目前在甘蔗种植过程中存在一些问题，如(1)种植方式粗放，导致很大程度上阻碍了甘蔗的产量增加；(2)缺乏良好的种植环境，种植甘蔗的土壤肥力下降；(3)甘蔗所需营养元素分布不均，缺乏磷钾等元素，严重阻碍甘蔗产量与品质的提升。因此，已经有越来越多的农户在农业生产中减少化肥的施用量，增加生态有机肥的投入已成为人们的共同目标。
6.基于以上，将水产养殖尾水过滤后的残渣与滤泥相结合制成固态肥料，施用于甘蔗地，不仅可以解决环境污染及浪费问题，还能进一步增加鱼肉的鲜美，促进水产的发展，大大提高甘蔗的产量及品质，促进蔗农的收益，取得良好的经济效益。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种养殖尾水过滤残渣制备甘蔗固态肥料的方法，此固态肥料属于天然肥料，各组分配比合适，含有植物所需的微量元素及活性物质，满足植物生长过程中的营养需求。该固体肥施用于甘蔗，降低化学肥料投入，环保无污染，并能有效增肥甘蔗地，增加甘蔗产量。
8.为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
9.一种固态肥料，主要由养殖尾水中的鱼粪及残余饵料与甘蔗滤泥及复合发酵菌剂组成。
10.所述的固态肥料按重量份配比组成为：鱼粪10～15份，残余饵料10～15，甘蔗滤泥4～9；复合发酵菌剂的添加量为甘蔗滤泥重量的0.25％。
11.所述的复合发酵菌剂使用驯化菌冻干粉、酵母菌冻干粉、铜绿假单胞菌冻干粉和芽孢杆菌冻干粉制备。
12.一种养殖尾水的处理方法，将养殖尾水经过过滤后获得鱼粪及残余饵料后，加入甘蔗滤泥及复合发酵菌剂后进行好氧堆肥制得固态肥料，所述的复合发酵菌剂使用驯化菌冻干粉、酵母菌冻干粉、铜绿假单胞菌冻干粉和芽孢杆菌冻干粉制备。
13.所述复合发酵菌剂按以下重量进行配制：驯化菌冻干粉3～4份，酵母菌冻干粉2～3份：铜绿假单胞菌冻干粉2～3份：芽孢杆菌冻干粉1～1.5份。
14.所述的驯化菌冻干粉按以下方法制备：
15.(1)选取原始菌泥：选取糖厂甘蔗滤泥堆放半年以上形成的底部污泥，作为原始菌泥进行培养驯化；
16.(2)菌种驯化：取榨汁之后的甘蔗渣粉碎至50～150目，灭菌后冷却，与1～1.5倍甘蔗渣重量的基础培养基混合均匀；根据甘蔗加入量的不同，设置若干个梯度，制备几种不同的培养基；将步骤(1)中的原始菌泥接种到各培养基中，45～55℃、ph6.5
±
0.2条件下培养20～25天，每隔3天记录一次培养基中的情况，从甘蔗渣分解率、菌液澄清、菌泥是否发臭三个角度进行评分，选出评分最高即甘蔗渣分解率最高，菌液最澄清，菌泥不发臭的一组培养基，其菌液中的菌即为驯化菌；
17.(3)扩大培养：将步骤(2)得到的驯化菌进行扩大培养，培养基为驯化培养基最优情况时的培养基；取驯化菌扩大培养时达到稳定期的菌液，离心后取菌泥进行洗涤、离心，加入包埋剂，进行真空冷冻干燥，即得驯化菌冻干粉剂。
18.所述的基础培养基是牛肉膏蛋白胨培养基，重量份数为牛肉膏3～5份、蛋白胨8～10份，氯化钠4～8份，琼脂15～20份，蒸馏水1000份；调节ph7.4～7.6。
19.所述好氧堆肥的堆肥条件是保持30-50％的环境湿度，5-7天机械旋转一次的方式降低堆肥的温度并进行通风，堆肥35-45天得到固态肥料。
20.所述的固态肥料在甘蔗种植上的应用。
21.所述的固态肥料的施肥量1500kg/hm2。
22.本发明使用的菌剂成分介绍如下：
23.酵母菌(yeast)是单细胞真核微生物，形态有球形、腊肠形、椭圆形等等，比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1～5或5～20μm。无鞭毛，不能游动。酵母菌是典型的异养兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活，是一种天然发酵剂。
24.铜绿假单胞菌(p.aeruginosa)是假单胞菌属的代表菌种，形态为直或稍弯、两端钝圆的杆菌，大小0.5～0.8μm
×
1.5～3.0μm。有1～3根单端鞭毛，运动活泼。属于溶磷细菌，对磷矿物具有溶磷作用，对有机磷化物具有矿化作用。
25.芽孢杆菌(bacillus)，细菌的一个属，较大(4～10μm)，是革兰氏阳性、严格需氧或兼性厌氧的有荚膜的杆菌。它们对外界有害因子抵抗力强，分布广，存在于土壤、水等处。
26.本发明所用的驯化菌来自于大自然，经过筛选、驯化得到，可以快速繁殖，适应能力强，能够合成或分泌多种淀粉酶、纤维素酶等物质，既能有效分解滤泥等甘蔗副产物，也能将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态，改善固态肥的性能。
27.本发明的有益效果：
28.1.本发明制备的甘蔗固态肥料，施加于甘蔗地，为缺乏微量营养元素的甘蔗提供了磷氮钾养分，更加科学合理的施肥，提高了蔗地的土壤肥效，增加了甘蔗产量，为蔗农带来更高的收益。
29.2.本发明配方中加入的鱼粪、残余饵料由养殖尾水经过滤得到，对于水产养殖行业而言，如果排出的养殖尾水没有经过科学的处理，会在很大程度上影响水中的动植物群落结构，对养殖水域的环境也会造成危害，严重时，还会造成水中生物的疾病频发，致使鱼类的大量死亡，从而导致养殖效益的大幅度下降，因此，本发明妥善处理了养殖尾水及其残渣，及时排出，保持养殖罐内水质清洁，养鱼过程不接触池塘底泥，避免土腥味，有效提升鱼肉品质。
30.3.本发明加入适量的滤泥，不仅可以有效处置制糖过程中产生的副产物，实现副产物的高值化利用，还能为甘蔗提供生长所需要的营养元素磷，降低了肥料生产成本，进而降低了蔗农的种植成本，并且实现了甘蔗种植与水产立体养殖结合相结合的闭合循环。
31.4.本发明所用的驯化菌来自于大自然，经过筛选、驯化得到，可以快速繁殖，适应能力强，能够合成或分泌多种淀粉酶、纤维素酶等物质，既能有效分解滤泥等甘蔗副产物，也能将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态，改善固态肥的性能。
附图说明
32.图1是本发明的流程图。
具体实施方式
33.为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.以下养殖尾水来源于广西崇左市驮英水库治旱灌溉水利主渠及分渠引水入陆基圆池养殖鱼池。酵母菌冻干粉、铜绿假单胞菌冻干粉和芽孢杆菌冻干粉均为市售产品。驯化菌冻干粉按以下方法制备：
35.(1)选取原始菌泥：选取糖厂甘蔗滤泥堆放半年以上形成的底部污泥，作为原始菌泥进行培养驯化；
36.(2)菌种驯化：取榨汁之后的甘蔗渣粉碎至50～150目，灭菌后冷却，与1～1.5倍甘蔗渣重量的基础培养基混合均匀；将步骤(1)中的原始菌泥接种到各培养基中，45～55℃、ph6.5
±
0.2条件下培养20～25天，每隔3天记录一次培养基中的情况，从甘蔗渣分解率、菌液澄清、菌泥是否发臭三个角度进行评分，选出评分最高即甘蔗渣分解率最高，菌液最澄清，菌泥不发臭的一组培养基，其菌液中的菌即为驯化菌；
37.(3)扩大培养：将步骤(2)得到的驯化菌进行扩大培养，培养基为驯化培养基最优情况时的培养基；取驯化菌扩大培养时达到稳定期的菌液，离心后取菌泥进行洗涤、离心，加入包埋剂，进行真空冷冻干燥，即得驯化菌冻干粉剂。
38.所述的基础培养基可采用牛肉膏蛋白胨培养基，重量份数即为牛肉膏10份、蛋白胨10份，氯化钠6份，琼脂18份，蒸馏水1000份；调节ph 7.5。
39.实施例1-3所用的鱼粪以及残余饵料由以下方法获得：
40.(1)首先对水产养殖尾水进行过滤，借助具有过滤功能的工具和设备将大颗粒悬浮物过滤掉；
41.(2)其次选用小孔径的微滤机对一次过滤后的水体进行再处理，将水产养殖尾水中70％-80％的杂质进行过滤，使用170目的滤网进行过滤得到残余饵料等有机物，再使用
240目的滤网进行过滤得到鱼类排泄物，将过滤残渣进行烘干处理得到残余饵料及鱼粪。
42.实施例1
43.按照以下重量份称取原料：鱼粪10份、残余饵料10份、甘蔗滤泥4份，并添加相当于甘蔗滤泥重量0.25％的复合发酵菌剂。
44.所述的复合菌剂为驯化菌冻干粉、酵母菌冻干粉、铜绿假单胞菌冻干粉和芽孢杆菌冻干粉，重量比为3：2：2：1。
45.所述的复合固态堆肥的制备方法为：
46.(1)利用不同小孔径的微滤机将养殖尾水进行过滤，依次得到鱼粪、残余饵料等有机物，将其烘干，保存备用。
47.(2)将甘蔗滤泥、鱼粪、残余饵料和复合发酵菌剂按照10：10：4：0.01(复合菌剂比例为3：2：2：1)的比例混合，搅拌均匀，堆成一定体积的肥料，进行好氧堆肥，采用周期性翻转即5天机械旋转一次的方式降低堆肥的温度并进行通风。保持30％的环境湿度，45天后堆肥进入成熟阶段，堆肥结束，即得到固态肥料。
48.实施例2
49.按照以下重量份称取原料：鱼粪15份、残余饵料15份、甘蔗滤泥9份，并添加相当于甘蔗滤泥重量0.25％的复合发酵菌剂。
50.所述的复合菌剂为驯化菌冻干粉、酵母菌冻干粉、铜绿假单胞菌冻干粉和芽孢杆菌冻干粉，重量比为3：2：3：1.5。
51.所述的复合固态堆肥的制备方法为：
52.(1)利用不同小孔径的微滤机将养殖尾水进行过滤，依次得到鱼粪、残余饵料等有机物，将其烘干，保存备用。
53.(2)将甘蔗滤泥、鱼粪、残余饵料和复合发酵菌剂按照15：15：9：0.0225(复合菌剂比例为4：2：3：1.5)的比例混合，搅拌均匀，堆成一定体积的肥料，进行好氧堆肥，采用周期性翻转即5天机械旋转一次的方式降低堆肥的温度并进行通风。保持50％的环境湿度，40天后堆肥进入成熟阶段，堆肥结束，即得到固态肥料。
54.实施例3
55.按照以下重量份称取原料：鱼粪12份、残余饵料13份、甘蔗滤泥5份，并添加相当于甘蔗滤泥重量0.25％的复合发酵菌剂。
56.所述的复合菌剂为驯化菌冻干粉、酵母菌冻干粉、铜绿假单胞菌冻干粉和芽孢杆菌冻干粉，重量比为4：3：3：1.5。
57.所述的复合固态堆肥的制备方法为：
58.(1)利用不同小孔径的微滤机将养殖尾水进行过滤，依次得到鱼粪、残余饵料等有机物，将其烘干，保存备用。
59.(2)将甘蔗滤泥、鱼粪、残余饵料和复合发酵菌剂按照12：13：5：0.0125(复合菌剂比例为3：1：2：1.5)的比例混合，搅拌均匀，堆成一定体积的肥料，进行好氧堆肥，采用周期性翻转即6天机械旋转一次的方式降低堆肥的温度并进行通风。保持45％的环境湿度，43天后堆肥进入成熟阶段，堆肥结束，即得到固态肥料。
60.在施用实施例1-3的不同配方固态肥料后(施肥量1500kg/hm2)，甘蔗的产量得到了很大的提高。试验中引用罗霆等人在《不同土壤调节剂(肥料)对甘蔗宿根黄化的防效及
甘蔗生长和产量的影响》一文中的ck对照组(不作任何处理)作为对比例来说明本发明的效果，具体结果见表1。
61.表1甘蔗的产量性能参数
[0062][0063]
从表1中可以看出，实施例1-3的施肥方法种植出的甘蔗综合平均株高、产量各方面优于常规方法种植出的甘蔗，表明本发明的固态肥料能够有效提高甘蔗的品质及产量，并且由于本发明采用养殖尾水进行过滤，科学处理尾水，实现了淡水水产的绿色养殖、良性循环，同时加入滤泥作为固态肥原料，实现甘蔗制糖副产物的高值化利用，一举多得。因此本发明，一种水产养殖尾水过滤残渣制备固态肥料的方法是一种值得推广的制备肥料的新方法。
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以上所述仅为本发明的最佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。