專利名稱：一種復合微生物發(fā)酵菌劑、制備方法及其用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵技術領域，具體是涉及一種復合微生物發(fā)酵菌劑、制備方法及其在處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物中的應用。
背景技術：
隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展與“菜籃子工程”的實施，集約化、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖迅速崛起，然而由于環(huán)保法規(guī)不健全和資金短缺，養(yǎng)殖場在建場初期幾乎都沒有考慮糞便和污水的處理問題，致使糞便隨地堆積，污水任意排放，嚴重污染了環(huán)境。目前，對養(yǎng)殖場糞尿處理應用最多的是沼氣發(fā)酵，然而該方法氨氮揮發(fā)損失多，處理池體積大，而且只能就地處理利用，同時還存在著一次性投資大、沼氣池長期效果受溫度影響較大(冬天產(chǎn)氣量小，夏天產(chǎn)氣量大)、沼氣利用困難等缺陷。處理后的出水達不到排放標準，還需進一步處理。沼液和沼渣在處理和利用時還得投資，尤其是夏天雨季和冬天封凍期更是無法利用，致使沼氣池不能正常工作。堆肥是處理各種有機廢棄物的有效方法，通過調(diào)節(jié)堆肥物料的碳氮比，控制適當?shù)乃帧囟?、氧氣與酸堿度一直被認為是堆肥的關鍵，但現(xiàn)在均認為高效發(fā)酵菌種的選取是關鍵的關鍵。如何減少氨揮發(fā)、控制臭氣、縮短堆肥時間也是急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上缺陷，提供一種由多種有益微生物發(fā)酵組成的復合微生物發(fā)酵菌劑和制備方法，以及利用該復合微生物發(fā)酵菌劑處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物，使之轉化成活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品的方法。
本發(fā)明的技術方案是一、本發(fā)明由以下菌種及其百分配重比芽孢桿菌20～30％、無芽孢桿菌30％～40％、酵母菌5％～10％、放線菌10％～20％、光合細菌5％～10％、乳酸菌5％～10％。
二、本發(fā)明的制備工藝過程
1、一級種子培養(yǎng)將光合細菌原液接種到液體(無菌水)帶蓋試管中，28～30℃，光照培養(yǎng)3～5天，得光合細菌菌懸液；將芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌、乳酸菌、放線菌和絲狀真菌六種微生物菌種分別接斜面，培養(yǎng)24～36小時，其中放線菌為36～72小時，然后各加入到無菌水中(試管)，振蕩30分鐘，待均勻后用血球計數(shù)板計數(shù)，使每只試管中各種菌的菌數(shù)均為108個/ml(如不足，則一方面可以加大接菌量，另一方面可以加長培養(yǎng)時間)，得菌懸液；2、二級增殖擴大培養(yǎng)七種微生物菌種各取0.1～1％的菌懸液分別放入七只500ml三角瓶滅活的培養(yǎng)基中，其中芽孢與無芽孢細菌用牛肉膏培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)培養(yǎng)(2號培養(yǎng)基)，酵母菌用乳酸-馬鈴薯-葡萄糖培養(yǎng)基，乳酸菌用吐溫80培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，光合細菌用改良范氏培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，放線菌用改良高氏一號培養(yǎng)增殖培養(yǎng)，絲狀真菌用馬鈴薯培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，恒溫振蕩搖床(180轉/每分鐘)28～35℃培養(yǎng)36～72小時，用血球計數(shù)，每種菌種中菌數(shù)達108個/ml以上。得各微生物菌群二級純培養(yǎng)物。
3、固態(tài)單一微生物發(fā)酵菌劑的制取取0.5～1％的光合細菌二級種子接種于由0.3～5％乙酸鈉、0.12～2％氯化銨、0.06～1％丙酸鈉、0.1～0.2％NaCl、2H2O 0.02～0.05％MgCl2.、0.06～0.1％KH2PO4和0.01～0.03％酵母膏組成的培養(yǎng)基中發(fā)酵增殖，28～30℃光照靜止培養(yǎng)或不光照振蕩培養(yǎng)，得液態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑，再將液態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑經(jīng)濃縮、吸附劑吸附和低溫真空干燥，得固態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑；取1～7％的芽孢桿菌、無芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌分別接種于由1～2％蔗糖、5～10％豆餅粉、3～5％蛋白胨、0.5～1％牛肉膏、0.5～1％MgSO4.7H2O、0.03～0.06％(NH4)2SO4、0.2～0.5％KH2PO4和0.01～0.05％Na2HPO4組成的培養(yǎng)基中發(fā)酵增殖培養(yǎng)，溫度30℃，時間2～4天，得液態(tài)芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌、乳酸菌發(fā)酵菌劑，再將各液態(tài)發(fā)酵菌劑分別經(jīng)濃縮、吸附劑吸附和低溫真空干燥，得固態(tài)單一芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌和乳酸菌微生物發(fā)酵菌劑。
取1～10％的放線菌、絲狀真菌分別接種于由5～10％花生餅粉、5～10％麩皮、1～5％蔗糖、0.025～0.05％MgSO4、0.03～0.06％(NH4)2SO4、0.01～0.04％K2HPO4和0.03～0.06％NaCl組成的培養(yǎng)基中發(fā)酵增殖，25～30℃固態(tài)通風發(fā)酵，3～6天，得固態(tài)單一放線菌和絲狀真菌發(fā)酵菌劑。
4、復合微生物發(fā)酵菌劑的制取各微生物計數(shù)后，按芽孢桿菌20～30％、無芽孢桿菌30％～40％、酵母菌5％～10％、放線菌10％～20％、光合細菌5％～10％、乳酸菌5％～10％，將各種固態(tài)單一微生物發(fā)酵菌劑均勻混合，制得復合菌劑，各菌種活菌數(shù)為108/克以上。每克復合菌劑中有效活菌數(shù)10～20億個，雜菌數(shù)＜1％，含水量＜10％。
三、復合微生物發(fā)酵菌劑在處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物中的應用。
其工藝過程如下將畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的糞便經(jīng)過糞水分離系統(tǒng)處理，調(diào)節(jié)物料的C/N至25∶1～40∶1，物料的C/N通過加入一定比例的米糠達到，使之含水量低于50％，，再加入復合微生物發(fā)酵菌劑0.1～0.5％，均勻混合，控制發(fā)酵初始含水量45～50％，再通過固態(tài)好氧發(fā)酵，經(jīng)7～10天主發(fā)酵、12～15天后發(fā)酵，使糞便充分腐熟發(fā)酵成活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品。
試驗效果試驗設添加微生物發(fā)酵菌劑處理和不添加的對照兩個處理采用室內(nèi)發(fā)酵棚地面，連續(xù)池式固態(tài)好氧發(fā)酵工藝，采用翻倒機翻堆混均及通風。試驗結果顯示，加入一定比例的微生物發(fā)酵菌劑的物料溫度高于對照組，在試驗的第二天就達到68.7℃，溫度在58℃的時間持續(xù)4天，從第七天溫度下降到50℃以下，并逐漸降溫，表明發(fā)酵基本結束。未加入微生物發(fā)酵菌劑的對照物料組在整個試驗過程中溫度最高達到56.2，50以上的時間只持續(xù)了3天。試驗說明加入一定量的微生物發(fā)酵菌劑能夠提高豬糞的發(fā)酵溫度，對加速物料腐熟起到積極作用。
微生物發(fā)酵菌劑處理糞便除臭顯示，處理的第一天，兩組物料臭味設有明顯變化，到期第二天下午，加入微生物發(fā)酵菌劑的那組物料的臭味開始下降，出現(xiàn)較濃的氨味，到第四天，物料堆臭味基本消除，隨之散發(fā)出淡淡的氨味，在試驗結束時物料顏色由棕黃色變?yōu)楹谏?，并有大量白色菌絲形成，用手抓物料，疏松有粘重感。未加入微生物發(fā)酵菌劑的對照物料組在整個試驗過程中都有霉料氣味和異味，直至試驗結束時，翻倒料堆時仍有濃濃的臭味和淡淡的氨味，物料外觀呈棕色，并有大量的結塊，沒有白色菌絲生成，說明物料還處于由生糞到半腐熟階段。
在堆積過程中的養(yǎng)份變化顯示，加入微生物發(fā)酵菌劑的豬糞，經(jīng)過八天的發(fā)酵腐熟后，氮、磷、鉀和有機質(zhì)都有不同程度的提高，其中磷提高幅度最大。在沿線有添加任何無機肥料的情況下，處理物料總養(yǎng)份接近6％，有機質(zhì)達到55％，表明加入微生物發(fā)酵菌劑后能夠促進豬糞內(nèi)原有物質(zhì)的轉化，起到保肥增效作用。
本發(fā)明所涉及的微生物發(fā)酵菌劑的優(yōu)點在于應用范圍廣，可資源化處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物，并具有使之轉化成優(yōu)質(zhì)的生物有機肥和水產(chǎn)養(yǎng)殖活水素，為難處理的畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的廢物提供一個切實可行的資源化處理利用途徑，具有明顯的社會和經(jīng)濟效益。工藝投資少，生產(chǎn)成本低，生物有機肥使農(nóng)作物增產(chǎn)增收效果顯著，水產(chǎn)養(yǎng)殖用活水素具有良好的改善水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境、提高水產(chǎn)品存活率和產(chǎn)量的應用效果。
具體實施例一、本發(fā)明由以下菌種及其百分配重比組成芽孢桿菌22％、無芽孢桿菌34％、絲狀真菌11.5％、酵母菌5.8％、放線菌12.4％、光合細菌6.8％、乳酸菌7.5％二、本發(fā)明的制備工藝過程1、一級種子培養(yǎng)將光合細菌原液接種到液體(無菌水)帶蓋試管中，28℃，光照培養(yǎng)3天，得菌懸液；將芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌、乳酸菌、放線菌和絲狀真菌六種微生物菌種分別接斜面，其中芽孢細菌與無芽孢細菌在35℃下培養(yǎng)24小時，酵母菌、絲狀真菌與乳酸菌在28℃下培養(yǎng)24小時，放線菌在28℃下培養(yǎng)36小時，然后各加入到無菌水中(試管)，振蕩30分鐘，待均勻后用血球計數(shù)板計數(shù)，使每只試管中各種菌的菌數(shù)均為108個/ml(如不足，則一方面可以加大接菌量，另一方面可以加長培養(yǎng)時間)，得菌懸液；2、二級增殖擴大培養(yǎng)一級種子七種微生物各取0.7％的菌懸液分別放入500ml三角瓶滅活的培養(yǎng)基中，其中芽孢細菌與無芽孢細菌用牛肉膏培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)培養(yǎng)(2號培養(yǎng)基)，酵母菌用乳酸-馬鈴薯-葡萄糖培養(yǎng)基，乳酸菌用吐溫80培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，光合細菌用改良范氏培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，放線菌用改良高氏一號培養(yǎng)增殖培養(yǎng)，絲狀真菌用馬鈴薯培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，恒溫振蕩搖床(180轉/每分鐘)28～35℃培養(yǎng)36～72小時，用血球計數(shù)，每種菌種中菌數(shù)達108個/，以上。得各微生物菌群二級純培養(yǎng)物。
3、固態(tài)單一微生物發(fā)酵菌劑的制取光合細菌用1％的種接量接種于以2.5％乙酸鈉、0.2％氯化銨、0.06％丙酸鈉、NaCl 0.1％、MgCl2.2H2O 0.02％、KH2PO40.06％、酵母膏0.01％組成的培養(yǎng)基中，28～30℃光照靜止培養(yǎng)，得液態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑，再將液態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑經(jīng)濃縮、吸附劑吸附和低溫真空干燥，得固態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑；芽孢桿菌與無芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌則分別以5％接種量接種于含蔗糖1％、豆餅粉5％、蛋白胨4％、牛肉膏0.5％、MgSO4.7H2O 0.5％、(NH4)2SO40.03％、KH2PO40.2％、Na2HPO40.01％的培養(yǎng)基中發(fā)酵增殖，30℃，2～4天，得液態(tài)芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌、乳酸菌發(fā)酵菌劑，再將各液態(tài)發(fā)酵菌劑分別經(jīng)濃縮、吸附劑吸附和低溫真空干燥，得固態(tài)單一芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌和乳酸菌微生物發(fā)酵菌劑；放線菌、絲狀真菌分別以5％的接種量分別接種于由5％花生餅粉、5％麩皮、1％蔗糖、MgSO40.025％、(NH4)2SO40.03％、K2HPO40.01％、NaCl 0.03％的培養(yǎng)基中，25～30℃固態(tài)通風發(fā)酵，3～6天，得固態(tài)單一放線菌和絲狀真菌發(fā)酵菌劑。
4、復合微生物發(fā)酵菌劑的制取各單一微生物發(fā)酵菌劑經(jīng)計數(shù)后，分別按以上菌種的配比均勻混合制得復合微生物發(fā)酵菌劑。各菌種活菌數(shù)為108/克以上。每克復合菌劑中有效活菌數(shù)10～20億個，雜菌數(shù)＜1％，含水量＜10％。
二、復合微生物發(fā)酵菌劑在處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物中的應用。
其工藝過程如下將豬糞經(jīng)脫水后加入麩糠使發(fā)酵原料的C/N在30∶1，水分在45％左右，添加0.2％的發(fā)酵菌劑，經(jīng)混合、攪拌后在連續(xù)池式發(fā)酵池中進行主發(fā)酵，期間注意供氧、控溫，經(jīng)6至10天，完成主發(fā)酵進入后發(fā)酵，后發(fā)酵約需13至18天，腐熟的半成品，經(jīng)粉碎、干燥后制得活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品。
在上述活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品中加入無機磷細菌、鉀細菌、固氮菌、光合細菌，分別使其含量達到2.1×107cfu/g、4.2×107cfu/g、1.2×107cfu/g、6.3×107cfu/g，可制得生物有機肥。
在上述活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品中加入硝化細菌、亞硝化細菌、光合細菌，分別使其含量達到5.0～6.5×107cfu/g、1.0～2.0×106cfu/g、2.0～3.1×107cfu/g，可制得水產(chǎn)養(yǎng)殖活水素。
權利要求
1.一種復合微生物發(fā)酵菌劑，其特征是由以下菌種及其百分配重比組成芽孢桿菌20～30％、無芽孢桿菌30％～40％、酵母菌5％～10％、放線菌10％～20％、光合細菌5％～10％、乳酸菌5％～10％。
2.一種如權利要求1所述的復合微生物發(fā)酵菌劑的制備方法，其特征是制備工藝過程如下(1)、一級種子培養(yǎng)將光合細菌原液接種到液體(無菌水)帶蓋試管中，28～30℃，光照培養(yǎng)3～5天，得菌懸液；將芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌、乳酸菌、放線菌和絲狀真菌六種微生物菌種分別接斜面，培養(yǎng)24～36小時，其中放線菌為36～72小時，然后各加入到無菌水中(試管)，振蕩30分鐘，待均勻后用血球計數(shù)板計數(shù)，使每只試管中各種菌的菌數(shù)均為108個/ml(如不足，則一方面可以加大接菌量，另一方面可以加長培養(yǎng)時間)，得菌懸液；(2)、二級增殖擴大培養(yǎng)七種微生物菌種各取0.1～1％的菌懸液分別放入七只500ml三角瓶滅活的培養(yǎng)基中，其中芽孢與無芽孢細菌用牛肉膏培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)培養(yǎng)(2號培養(yǎng)基)，酵母菌用乳酸-馬鈴薯-葡萄糖培養(yǎng)基，乳酸菌用吐溫80培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，光合細菌用改良范氏培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，放線菌用改良高氏一號培養(yǎng)增殖培養(yǎng)，絲狀真菌用馬鈴薯培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)，恒溫振蕩搖床(180轉/每分鐘)28～35℃培養(yǎng)36～72小時，用血球計數(shù)，每種菌種中菌數(shù)達108個/ML以上。得各微生物菌群二級純培養(yǎng)物。(3)、單一微生物發(fā)酵菌劑的培養(yǎng)取0.5～1％的光合細菌二級種子接種于由0.3～5％乙酸鈉、0.12～2％氯化銨、0.06～1％丙酸鈉、0.1～0.2％NaCl、2H2O 0.02～0.05％MgCl2.、0.06～0.1％KH2PO4和0.01～0.03％酵母膏組成的培養(yǎng)基中發(fā)酵增殖，28～30℃光照靜止培養(yǎng)或不光照振蕩培養(yǎng)，得液態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑，再將液態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑經(jīng)濃縮、吸附劑吸附和低溫真空干燥，得固態(tài)光合細菌發(fā)酵菌劑；取1～7％的芽孢桿菌、無芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌分別接種于由1～2％蔗糖、5～10％豆餅粉、3～5％蛋白胨、0.5～1％牛肉膏、0.5～1％MgSO4.7H2O、0.03～0.06％(NH4)2SO4、0.2～0.5％KH2PO4和0.01～0.05％Na2HPO4組成的培養(yǎng)基中發(fā)酵增殖培養(yǎng)，溫度30℃，時間2～4天得液態(tài)芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌、乳酸菌發(fā)酵菌劑，再將各液態(tài)發(fā)酵菌劑分別經(jīng)濃縮、吸附劑吸附和低溫真空干燥，得固態(tài)單一芽孢細菌、無芽孢細菌、酵母菌和乳酸菌微生物發(fā)酵菌劑。取1～10％的放線菌、絲狀真菌分別接種于由5～10％花生餅粉、5～10％麩皮、1～5％蔗糖、0.025～0.05％ MgSO4、0.03～0.06％(NH4)2SO4、0.01～0.04％K2HPO4和0.03～0.06％NaCl組成的培養(yǎng)基中發(fā)酵增殖，25～30℃固態(tài)通風發(fā)酵，3～6天，得固態(tài)單一放線菌和絲狀真菌發(fā)酵菌劑。(4)、復合微生物發(fā)酵菌劑的制取各微生物計數(shù)后，按上述菌數(shù)比將各種固態(tài)單一微生物發(fā)酵菌劑均勻混合，制得復合菌劑，各菌種活菌數(shù)為108/克以上。每克復合菌劑中有效活菌數(shù)10～20億個，雜菌數(shù)＜1％，含水量＜10％。
3.一種如權利要求1所述的復合微生物菌劑的用途，其特征是處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物的工藝過程如下將畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的糞便經(jīng)過糞水分離系統(tǒng)處理，使之含水量低于50％，再加入復合微生物發(fā)酵菌劑0.1～0.5％，均勻混合，調(diào)節(jié)物料的C/N至25∶1～40∶1，物料的C/N通過加入一定比例的米糠達到，控制發(fā)酵初始含水量45～50％，再通過固態(tài)好氧發(fā)酵，經(jīng)7～10天主發(fā)酵、12～15天后發(fā)酵，使糞便充分腐熟發(fā)酵成活性產(chǎn)品。
4.一種如權利要求3所述的復合微生物菌劑的用途，其特征是在活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品中加入無機磷細菌、鉀細菌、固氮菌、光合細菌，分別使其含量達到2.1×107cfu/g、4.2×107cfu/g、6.3×107cfu/g，可制得生物有機肥。
5.一種如權利要求3所述的復合微生物菌劑的用途，其特征是在活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品中加入硝化細菌、亞硝化細菌、光合細菌，分別使其含量達到5.0～6.5×107cfu/g、1.0～2.0×106cfu/g、2.0～3.1×107cfu/g，可制得水產(chǎn)養(yǎng)殖活水素。
全文摘要
本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵技術領域，具體是涉及一種復合微生物發(fā)酵菌劑、制備方法及其在處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物中的應用。復合微生物發(fā)酵菌劑由芽孢桿菌、無芽孢桿菌、酵母菌、放線菌、光合細菌、絲狀真菌和乳酸菌組成，七種微生物分別經(jīng)一級種子培養(yǎng)、二級增殖培養(yǎng)、單一固態(tài)微生物發(fā)酵菌劑制備后，將各固態(tài)單一和微生物發(fā)酵菌劑按一定的比例均勻混合，制得復合微生物發(fā)酵菌劑。在經(jīng)脫水處理過的畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的糞便中加入一定比例的復合微生物菌劑及輔料，通過固體發(fā)酵使之轉化成活性微生物發(fā)酵產(chǎn)品。本發(fā)明可資源化處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的固體廢物。
文檔編號C05F11/00GK1511940SQ0215420
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月31日 優(yōu)先權日2002年12月31日
發(fā)明者鄭耀通, 林國徐, 胡開輝, 高樹芳 申請人:福建農(nóng)林大學, 福建金谷科技開發(fā)有限公司