专利名称：利用烟草提取液制造有机肥的方法我国是世界上烟叶和卷烟生产大国，在烟草生产过程中产生大量的废弃物，这些废弃物主要包括废烟梗、废烟叶、烟渣和烟杆、烟末等。而烟梗和烟末中含有大量的N、P、K、微量元素和有机质，是十分宝贵的农业资源，合理利用这种资源是农业可持续发展的一项重要任务。有关资料表明，仅烟梗中的有机化合物约占90% — 95% (占干物质总量)，矿物质元素为5% —10% ;其中氮含量O. 5%— I. 2%,磷含量O. 1%—O. 25%,钾含量O. 8% — I. 8%,可为有机肥生产提供丰富的生物资源。在烟草加工生产过程中，会产生烟草提取液。这里所说的烟草提取液是指通过溶剂(水、乙醇等)对烟草(烟梗、烟叶等)萃取后形成的提取液，由于烟草本身含有上述化学物质，通过萃取将水溶性的化学物质提取出来，所以烟草提取液中就包含了上述水溶性物质。目前对烟草提取液的常规处理方法是通过污水处理系统、采用生物方法进行降解处理。这种方法的缺陷是(I)投资过大，运行费用高。一般10000吨/年造纸法烟草薄片污水处理站投资达1000万元以上，且运行费用较高，每吨污水处理成本达6元以上，整个污水负荷中，提取液约占50%以上。(2)资源利用程度低。生物降解法将有机质进行降解，资源难以得到充分利用和循环。(3)运行管理难度大。污水处理需要均衡稳定的污水负荷，而因提取液排放不均衡，往往对污水处理造成冲击，导致处理效果不理想。
本发明的目的是提供一种利用烟草提取液制造有机肥的方法，可对烟草提取液进行废物利用，将其制成有机肥，替代了目前投入大量设备对提取液进行降解处理的方式。本发明提供了一种利用烟草提取液制造有机肥的方法，包括以下步骤净化步骤，分离所述烟草提取液中的固形物，得到净化烟草提取液和所述固形物；浓缩步骤，将所述净化烟草提取液浓缩至预定浓度；发酵步骤，在所述浓缩后的烟草提取液中添加微生物菌剂，所述微生物菌剂在所述烟草提取液中进行发酵，形成液态有机肥。作为本发明一实施方式，所述方法还包括在发酵后的烟草提取液中添加增效剂的步骤，以增加所述液态有机肥的肥力。所述增效剂添加的比例为O. 1% 30%，所述增效剂可为尿素、硝酸铵、碳酸铵、硫酸铵、硝酸钠、过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸铵、钙镁磷肥、磷酸氢钙、沉淀磷肥、钢渣磷肥、磷矿粉、硝酸钾、硫酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硼酸、磷酸、硫酸镁、二氢化硒、亚硒酸钠中的一种或多种混合物。作为本发明一实施方式，所述发酵步骤中的微生物菌剂包括细菌、放线菌、真菌中的一种或多种的混合。作为本发明一实施方式，所述烟草提取液中包括蛋白质、淀粉、纤维素、多糖和有机质，所述微生物菌剂产生的酶制剂作用于所述蛋白质、淀粉、纤维素、多糖和有机质，进行发酵。作为本发明一实施方式，所述浓缩步骤中，所述浓缩方式为多效浓缩，所述净化烟草提取液浓缩至20% 65%浓度。作为本发明一实施方式，所述发酵步骤中，添加的微生物菌剂为所述提取液重量比例的O. 1% 10%，发酵环境温度为25°C 50°C，发酵PH值为4. 5 7. 5，发酵时间为I 7天。作为本发明一实施方式，所述方法还包括在所述发酵步骤后进行的干燥步骤对所述液态有机肥进行干燥脱水，形成固态有机肥。作为本发明一实施方式，所述干燥步骤中通过喷雾干燥、喷浆造粒的方式形成所述固态有机肥。作为本发明一实施方式，所述方法还包括将所述净化步骤中形成的固形物和所述固态有机肥按预定比例混合形成有机肥的步骤。本发明可对烟草提取液进行废物利用，将其制成有机肥。由于烟草中，比如烟梗中的有机化合物约占90% — 95% (占干物质总量)，矿物质元素为5% —10% ;其中氮含量O. 5%—I.2%，磷含量O. 1% — O. 25%，钾含量O. 8% — I. 8%，可为有机肥生产提供丰富的生物资源。所以烟草的提取液中有能够构成有机肥的成分，尤其氮素和钾素远高于普通堆肥。本发明通过微生物菌剂在烟草提取液中进行发酵，微生物菌剂是与烟草提取液中的多种成分发生较为复杂的化学反应，微生物菌剂产生的酶制剂还能水解烟草提取液中包括蛋白质、淀粉、纤维素、多糖和有机质等物质，发酵后形成的有机肥包含多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富营养元素，平均有效成分含30% 55%水、13% 54. 7%有机质、2% 5%N、O.3% 3% P2O5>3% 8% K20,10% 15%腐殖酸，可为农作物提供全面的营养，利于植物的吸收，而且可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性。同时，由于烟草提取液含有烟碱，在发酵过程中提取液中的烟碱大部分可保留下来，烟碱具有杀虫作用，本发明的处理过程使烟碱保留在最后生成的有机肥中，也使有机肥在使用的时候具有杀虫的功效。
图I是本发明一实施方式的流程图。

发酵步骤，在所述浓缩后的烟草提取液中添加微生物菌剂，所述微生物菌剂在所述烟草提取液中进行发酵，形成液态有机肥。作为本发明一实施方式，所述方法还包括在发酵后的烟草提取液中添加增效剂的步骤，以增加所述液态有机肥的肥力。所述增效剂添加的比例为O. 1% 30%，所述增效剂可为尿素、硝酸铵、碳酸铵、硫酸铵、硝酸钠、过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸铵、钙镁磷肥、磷酸氢钙、沉淀磷肥、钢渣磷肥、磷矿粉、硝酸钾、硫酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硼酸、磷酸、硫酸镁、二氢化硒、亚硒酸钠中的一种或多种混合物。作为本发明一实施方式，所述发酵步骤中的微生物菌剂包括细菌、放线菌、真菌中的一种或多种的混合。所述烟草提取液中包括蛋白质、淀粉、纤维素、多糖和一些有机质等物质，所述微生物菌剂产生的酶制剂作用于蛋白质、淀粉、纤维素、多糖和一些有机质等物质进行发酵。由于微生物菌剂中包括的一些种类的放线菌、细菌、真菌能产生各种酶制剂，如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、维生素(B12)和有机酸等。在这个发酵过程中，如蛋白酶能催化蛋白质和多肽键水解，而游离出氨基酸；淀粉酶能水解淀粉、糖原和有关多糖中的O-葡萄糖键，水解产生的游离半缩醛羟基发生转位作用，最终产生葡萄糖；纤维素酶作用于还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端，释放葡萄糖或纤维二糖。发酵后形成的有机肥包含多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富营养元素，平均有效成分含30% 55%水、13% 54. 7% 有机质、2% 5%Ν、0· 3% 3% P2O5,3% 8% K20,10% 15% 腐殖酸。本发明中的发酵工艺环节所采用的液体发酵技术，是指在生化反应器中，模仿自然界将菌株在生育过程中所必须的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其他营养物质溶解在水中作为培养基，灭菌后接入菌种，通过无菌空气并加以搅拌，提供适于菌体呼吸代谢所需要的氧气，并控制适宜的外界条件，进行菌大量培养繁殖的过程。其优点菌体生长快速、生产周期短、能有效降低菌种污染率、不受季节性限制，远优于固体发酵工艺。微生物菌剂是与烟草提取液中的多种成分发生较为复杂的化学反应，并且本专利中的有机肥在作用于农作物土壤后仍会发生一系列的物理及化学反应。作为本发明一实施方式，所述浓缩步骤中，所述浓缩方式为多效浓缩，所述净化烟草提取液浓缩至20% 65%浓度。所述发酵步骤中，添加的微生物菌剂为所述提取液重量比例的O. 1% 10%，发酵环境温度为25°C 50°C，发酵PH值为4. 5 7. 5，发酵时间为I 7天。所述的工艺参数可以达到较好的发酵效果，参见具体实施例。作为本发明一实施方式，所述方法还包括在所述发酵步骤后进行的干燥步骤对所述液态有机肥进行干燥脱水，形成固态有机肥。作为本发明一实施方式，所述干燥步骤中通过喷雾干燥、喷浆造粒的方式形成所述固态有机肥。作为本发明一实施方式，所述方法还包括将所述净化步骤中形成的固形物和所述固态有机肥按预定比例混合形成有机肥的步骤。实施例一取上海废弃烤烟梗IOOkg进行本次试验。提取将IOOkg烟梗放入搅拌罐，在罐中注入600kg (60°C)热水，保温搅拌2小时后泵出提取液450kg。
净化将450kg提取液泵入卧螺离心机进行沉降离心处理，分离出O. 3kg左右的固型渣。浓缩将450kg净化后提取液泵入负压单效浓缩器，温度60°C进行浓缩。浓缩2小时后出烟梗液120kg，检测梗液浓度为39%。发酵浓缩后的梗液进行灭菌处理，再泵入生化反应器，同时将配制好的O. 2kg微生物菌剂混入梗液中。调节PH值为6. 5，发酵温度为50°C，开启通气装置，发酵时间48小时。掺配增效剂48小时后在发酵后的梗液有机肥中加入6kg的过磷酸钙、2kg磷矿粉、2kg磷酸二氢钾、Ikg硫酸铵混合搅拌均匀，即制得本发明实施的烟梗提取液有机复合肥130kg。为深褐色液体，流动性较好，无烟草气味，有明显发酵及肥料气味。实施例二 取上海废弃烤烟切后梗丝150kg进行本次试验。提取将150kg梗丝放入搅拌罐，在罐中注入1500kg (70°C )热水，保温搅拌30分钟后使用单螺旋挤汁机挤干，得到提取液1100kg。净化将IlOOkg提取液泵入卧螺离心机中进行沉降净化，分离出O. 8kg固型渣。浓缩将IlOOkg净化提取液泵入负压单效浓缩器，温度60°C进行浓缩。浓缩4小时后出烟梗液200kg，检测梗液浓度为45%。发酵浓缩后的梗液再泵入生化反应器，同时将配制好的2kg微生物菌剂混入梗液中。调节PH值为7，发酵温度为65°C，开启通气装置，发酵时间72小时。掺配增效剂72小时后在发酵后的梗液有机肥中加入IOkg的磷酸二氢钾、200g硫酸铜、200g硫酸锌、200g硫酸锰、4kg沉淀磷肥混合搅拌均匀，即制得本发明实施的烟梗提取液有机复合肥215kg。为深褐色液体，流动性较好，无烟草气味，有明显发酵及肥料气味。干燥脱水将以上的液态肥料泵入喷浆造粒系统中，进行干燥造粒，得到水分10%左右固型颗粒有机肥115kg。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。


本发明揭示了一种利用烟草提取液制造有机肥的方法，本发明可对烟草提取液进行废物利用，将其制成有机肥，替代了目前投入大量设备对提取液进行降解处理的方式。本发明通过微生物菌剂在烟草提取液中进行发酵，最终形成的有机肥包含多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富营养元素，可为农作物提供全面的营养，利于植物的吸收，而且可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性。同时，由于烟草提取液含有烟碱，烟碱具有杀虫作用，本发明的处理过程使烟碱保留在最后生成的有机肥中，这样也使有机肥具有杀虫的功效。