[发明专利]一种咖啡渣有机肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物有机肥制备技术领域，具体涉及一种有机质及腐殖质含量高、微量元素丰富、且质量稳定的咖啡渣有机肥及其制备方法。

背景技术

生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体，如禽畜排泄物、农作物秸秆、食品加工废渣等为来源并经过无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。生物有机肥区别于仅利用自然发酵所制成的普通有机肥的最大特点在于，生物有机肥除了含有较高的有机质外，还含有具有特定功能的微生物，这是此类产品的本质特征。而与普通有机肥的生产相比，生物有机肥生产的技术含量也较高，所加入的微生物菌剂除了要能充分适应待降解有机物料的化学组成特性，提高降解速率，实现定向腐熟，缩短发酵时间；还要能够具有特定的功能，以提升产品的作用效果。

咖啡是世界三大饮料之一，不仅具有提神醒脑的作用，还有预防癌症、帮助消化、减少胆固醇、去除口腔异味、减肥、抗衰老的功效。咖啡渣作为速溶咖啡生产后的废弃物，其重量约占咖啡干豆的60~70%，仍含有非常丰富的生物碱、糖类、蛋白质、粗纤维和矿物质，具有较高的开发利用价值。利用咖啡渣作为发酵原料生产生物有机肥，不仅能够提高咖啡的综合利用率，缓解咖啡生产中废弃物处理的环保压力，还可以为农业发展提供充足的有机肥源，增加企业的经济效益，将具有十分广阔的应用前景。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种有机质及腐殖质含量高、微量元素丰富、且质量稳定的咖啡渣有机肥；本发明的第二目的在于提供一种能够实现咖啡渣化学组份的定向分解，且堆肥总养分损失少、发酵周期短、生产效率高、降解完全的咖啡渣有机肥的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的，包括重量百分比4~8%的腐熟菌、3~6%的功能菌，0~5%的糖，其余为咖啡渣。

本发明的第二目的是这样实现的，包括备料、发酵、复配工序，具体包括：

A、备料：将待发酵的咖啡渣含水率调整至65~75%，混合均匀后待接种；

B、发酵：首先，将按配方比例称量的生物碱降解菌与糖、咖啡渣混拌均匀，在20~30℃下发酵1~2天，然后，将按配方比例称量的高聚糖降解菌、油脂降解菌与发酵物料进一步混拌均匀，在30~50℃下发酵2~3天，接着，将按配方比例称量的低聚糖降解菌与发酵物料进一步混拌均匀，在50~70℃下继续发酵2~3天，直至物料基本腐熟；

C、复配：待物料的温度降至30~50℃时，将按配方比例称量的功能菌与物料混拌均匀后，再发酵1~2天即可。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明所述咖啡渣有机肥的制备采用三段式变温接菌法，充分利用了咖啡渣这类生物质原料腐熟期堆体温度在前后阶段较低，中阶段较高的变化特点，辅以不同的控温手段，严格控制物料的发酵条件。在不同的发酵期接种具有不同生理生化特性和降解功能的腐熟菌，以实现咖啡渣主要化学组份的定向降解。

2、在物料发酵的前期，即发酵开始的第1~2天内使物料的温度维持在20~30℃，有利于提高曲霉属、青霉属微生物对咖啡渣中生物碱的降解活性。原料组份中的糖类优选在此阶段加入，是因为物料发酵前期其降解程度有限，由物料自身分解而供给的糖类难以满足微生物生长的需要，补充适量的糖能有效促进微生物的扩繁，使其能在较短的时间内实现生物碱的充分降解，有效缩短了堆肥时间。

3、在物料发酵的中期，即发酵开始的第3~5天内物料的温度需维持在30~50℃，此阶段加入的木霉属高聚糖降解菌能够较快地对物料中的纤维素、半纤维素类高聚糖进行降解。在倒堆或通风的同时配以加湿处理，进一步提高物料的含水率至75~85%，更有利于木霉菌孢子的萌发。同时，在较高的发酵温度下，纤维素、半纤维素类高聚糖降解产生酸性副产物，能够促进物料pH值的降低，这反过来促进了高聚糖降解菌对物料的充分降解，加快了腐熟的速度。

4、发酵中期是物料中高聚糖类尤其纤维素、半纤维素的主要降解阶段，本发明所述制备法在此阶段优选接种的木霉属真菌与发酵前期优选接种的青霉属真菌具有较好的协同作用，相较于其它菌种的组合，能在更短的时间内达到产酶高峰，有效提高降解速率，缩短堆肥时间。