一种作物秸秆的降解方法与流程

文档序号:11210409阅读:1868来源:国知局
本发明主要涉及农作物秸秆加工利用领域,尤其涉及一种作物秸秆的降解方法。
背景技术
:我国是农业大国,调查结果显示,我国每年秸秆理论资源量为8.4亿吨,可收集秸秆约7亿吨,秸秆品种以水稻、小麦、玉米等为主;近年来,秸秆综合利用率得到提高,达到为70.6%,但是在农村老百姓中推广还很困难,主要是因为秸秆的饲料化、沼气化、固化、干馏等利用技术,老百姓难以掌握,同时,前期需要投入一定的资金,用于购置设备、储存秸秆资源等,因此需要一种简单方便、易于操作的秸秆降解方法。技术实现要素:为了弥补已有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种作物秸秆的降解方法。一种作物秸秆的降解方法,包括以下步骤:(1)秸秆酶解:将作物秸秆从农田收集至降解池,无需进行粉碎和除杂操作,节省人力物力,加入复合酶和水,使作物秸秆刚好浸没于水中,常温浸泡3~4天,进行常温酶解,分解破坏作物秸秆的组织结构,便于自然粉碎,得酶解秸秆;(2)秸秆一次发酵:向酶解秸秆中加入发酵菌a,使质量浓度为3~4%,混合均匀,降解池加盖,常温发酵13~15天,初步分解作物秸秆中的大分子营养成分,增加降解产物的营养成分,避免秸秆在降解池内产生异味,便于后期进行二次发酵,得一次发酵秸秆;(3)秸秆二次发酵:将发酵菌b加入一次发酵秸秆中,使质量浓度为4~6%,混合均匀,于23~25℃发酵10~12天,菌种丰富,充分浸出作物秸秆中的小分子营养成分,增加作物秸秆的利用价值,提高农户的经济收入,得二次发酵秸秆;(4)秸秆干燥:将二次发酵秸秆自然晒干,至含水量为4~6%,包装,得秸秆降解物。所述步骤(1)中的作物秸秆,为玉米秸秆、豆类秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、高粱秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆、花生秸秆、瓜类秸秆的任意一种或几种的任意组合。所述步骤(1)中的复合酶,最终质量浓度为0.07~0.09%,由以下重量份的原料制成:纤维素酶17~19、半纤维素酶11~13、淀粉酶6~8、果胶酶3~4、脂肪酶3~4。所述步骤(2)中的发酵菌a,由以下重量份的原料制成:乳酸菌34~36、酵母菌27~29、枯草芽胞杆菌24~26,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌a。所述的乳酸菌,为植物乳杆菌、短乳杆菌、干酪乳杆菌、乳球菌、嗜酸乳杆菌中的一种或几种的任意组合。所述的酵母菌,为假丝酵母、毕赤酵母、克鲁维酵母和酿酒酵母中的一种或几种的任意组合。所述步骤(2)中的发酵菌b,由以下重量份的原料制成:黑曲霉21~23、硝化细菌18~20、光合细菌18~20、放线菌11~13,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌b。所述步骤(2)中的发酵,每天搅拌一次。所述作物秸秆的降解方法,降解得到的秸秆降解物。所述秸秆降解物的使用方法,可用于制备动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质,将秸秆降解物直接与所需的各原料混合,无需再次进行发酵,提高动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质的生产效率。本发明的优点是:本发明提供的一种作物秸秆的降解方法,方法简单,便于操作,可进行批量处理,秸秆利用率达到99.2%,变废为宝,保护环境,使种植户的经济收入提高14.4%;将秸秆从农田收集后直接置于降解池,无需进行粉碎和除杂操作,节省人力物力,向降解池中加入复合酶及水,进行常温酶解,分解破坏作物秸秆的组织结构,便于自然粉碎;向酶解秸秆中加入发酵菌a,进行常温发酵,初步分解作物秸秆中的大分子营养成分,增加降解产物的营养成分,避免秸秆在降解池内产生异味,便于后期进行二次发酵;向一次发酵秸秆中加入发酵菌b,菌种丰富,充分浸出作物秸秆中的小分子营养成分,增加作物秸秆的利用价值,提高农户的经济收入;降解得到的秸秆降解物使用方便,用途广泛,可用于制备动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质,将秸秆降解物直接与所需的各原料混合,无需再次进行发酵,提高动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质的生产效率。具体实施方式下面用具体实施例说明本发明。实施例1一种作物秸秆的降解方法,包括以下步骤:(1)秸秆酶解:将作物秸秆从农田收集至降解池,无需进行粉碎和除杂操作,节省人力物力,加入复合酶和水,使作物秸秆刚好浸没于水中,常温浸泡3天,进行常温酶解,分解破坏作物秸秆的组织结构,便于自然粉碎,得酶解秸秆;(2)秸秆一次发酵:向酶解秸秆中加入发酵菌a,使质量浓度为3%,混合均匀,降解池加盖,常温发酵13天,初步分解作物秸秆中的大分子营养成分,增加降解产物的营养成分,避免秸秆在降解池内产生异味,便于后期进行二次发酵,得一次发酵秸秆;(3)秸秆二次发酵:将发酵菌b加入一次发酵秸秆中,使质量浓度为4%,混合均匀,于23℃发酵10天,菌种丰富,充分浸出作物秸秆中的小分子营养成分,增加作物秸秆的利用价值,提高农户的经济收入,得二次发酵秸秆;(4)秸秆干燥:将二次发酵秸秆自然晒干,至含水量为4~6%,包装,得秸秆降解物。所述步骤(1)中的作物秸秆,为玉米秸秆、豆类秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、高粱秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆、花生秸秆、瓜类秸秆的任意一种或几种的任意组合。所述步骤(1)中的复合酶,最终质量浓度为0.07%,由以下重量份的原料制成:纤维素酶17、半纤维素酶11、淀粉酶6、果胶酶3、脂肪酶3。所述步骤(2)中的发酵菌a,由以下重量份的原料制成:乳酸菌34、酵母菌27、枯草芽胞杆菌24,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌a。所述的乳酸菌,为植物乳杆菌、短乳杆菌、干酪乳杆菌、乳球菌、嗜酸乳杆菌中的一种或几种的任意组合。所述的酵母菌,为假丝酵母、毕赤酵母、克鲁维酵母和酿酒酵母中的一种或几种的任意组合。所述步骤(2)中的发酵菌b,由以下重量份的原料制成:黑曲霉21、硝化细菌18、光合细菌18、放线菌11,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌b。所述步骤(2)中的发酵,每天搅拌一次。所述作物秸秆的降解方法,降解得到的秸秆降解物。所述秸秆降解物的使用方法,可用于制备动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质,将秸秆降解物直接与所需的各原料混合,无需再次进行发酵,提高动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质的生产效率。实施例2一种作物秸秆的降解方法,包括以下步骤:(1)秸秆酶解:将作物秸秆从农田收集至降解池,无需进行粉碎和除杂操作,节省人力物力,加入复合酶和水,使作物秸秆刚好浸没于水中,常温浸泡3天,进行常温酶解,分解破坏作物秸秆的组织结构,便于自然粉碎,得酶解秸秆;(2)秸秆一次发酵:向酶解秸秆中加入发酵菌a,使质量浓度为3%,混合均匀,降解池加盖,常温发酵14天,初步分解作物秸秆中的大分子营养成分,增加降解产物的营养成分,避免秸秆在降解池内产生异味,便于后期进行二次发酵,得一次发酵秸秆;(3)秸秆二次发酵:将发酵菌b加入一次发酵秸秆中,使质量浓度为5%,混合均匀,于24℃发酵11天,菌种丰富,充分浸出作物秸秆中的小分子营养成分,增加作物秸秆的利用价值,提高农户的经济收入,得二次发酵秸秆;(4)秸秆干燥:将二次发酵秸秆自然晒干,至含水量为4~6%,包装,得秸秆降解物。所述步骤(1)中的作物秸秆,为玉米秸秆、豆类秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、高粱秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆、花生秸秆、瓜类秸秆的任意一种或几种的任意组合。所述步骤(1)中的复合酶,最终质量浓度为0.08%,由以下重量份的原料制成:纤维素酶18、半纤维素酶12、淀粉酶7、果胶酶3、脂肪酶3。所述步骤(2)中的发酵菌a,由以下重量份的原料制成:乳酸菌35、酵母菌28、枯草芽胞杆菌25,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌a。所述的乳酸菌,为植物乳杆菌、短乳杆菌、干酪乳杆菌、乳球菌、嗜酸乳杆菌中的一种或几种的任意组合。所述的酵母菌,为假丝酵母、毕赤酵母、克鲁维酵母和酿酒酵母中的一种或几种的任意组合。所述步骤(2)中的发酵菌b,由以下重量份的原料制成:黑曲霉22、硝化细菌19、光合细菌19、放线菌12,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌b。所述步骤(2)中的发酵,每天搅拌一次。所述作物秸秆的降解方法,降解得到的秸秆降解物。所述秸秆降解物的使用方法,可用于制备动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质,将秸秆降解物直接与所需的各原料混合,无需再次进行发酵,提高动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质的生产效率。实施例3一种作物秸秆的降解方法,包括以下步骤:(1)秸秆酶解:将作物秸秆从农田收集至降解池,无需进行粉碎和除杂操作,节省人力物力,加入复合酶和水,使作物秸秆刚好浸没于水中,常温浸泡4天,进行常温酶解,分解破坏作物秸秆的组织结构,便于自然粉碎,得酶解秸秆;(2)秸秆一次发酵:向酶解秸秆中加入发酵菌a,使质量浓度为4%,混合均匀,降解池加盖,常温发酵15天,初步分解作物秸秆中的大分子营养成分,增加降解产物的营养成分,避免秸秆在降解池内产生异味,便于后期进行二次发酵,得一次发酵秸秆;(3)秸秆二次发酵:将发酵菌b加入一次发酵秸秆中,使质量浓度为6%,混合均匀,于25℃发酵12天,菌种丰富,充分浸出作物秸秆中的小分子营养成分,增加作物秸秆的利用价值,提高农户的经济收入,得二次发酵秸秆;(4)秸秆干燥:将二次发酵秸秆自然晒干,至含水量为4~6%,包装,得秸秆降解物。所述步骤(1)中的作物秸秆,为玉米秸秆、豆类秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、高粱秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆、花生秸秆、瓜类秸秆的任意一种或几种的任意组合。所述步骤(1)中的复合酶,最终质量浓度为0.09%,由以下重量份的原料制成:纤维素酶19、半纤维素酶13、淀粉酶8、果胶酶4、脂肪酶4。所述步骤(2)中的发酵菌a,由以下重量份的原料制成:乳酸菌36、酵母菌29、枯草芽胞杆菌26,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌a。所述的乳酸菌,为植物乳杆菌、短乳杆菌、干酪乳杆菌、乳球菌、嗜酸乳杆菌中的一种或几种的任意组合。所述的酵母菌,为假丝酵母、毕赤酵母、克鲁维酵母和酿酒酵母中的一种或几种的任意组合。所述步骤(2)中的发酵菌b,由以下重量份的原料制成:黑曲霉23、硝化细菌20、光合细菌20、放线菌13,各菌株分别进行二次扩大培养,活菌数为108~109cfu/ml,将各菌液于10000转/分钟离心10分钟后,取沉淀,按重量比混合,得发酵菌b。所述步骤(2)中的发酵,每天搅拌一次。所述作物秸秆的降解方法,降解得到的秸秆降解物。所述秸秆降解物的使用方法,可用于制备动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质,将秸秆降解物直接与所需的各原料混合,无需再次进行发酵,提高动物饲料、植物肥料及食用菌栽培基质的生产效率。对比例1去除步骤(1),其余方法,同实施例1。对比例2去除步骤(2),其余方法,同实施例1。对比例3去除步骤(3),其余方法,同实施例1。对比例4现有传统作物秸秆的降解方法。实施例和对比例作物秸秆降解方法的降解效果:在安徽省阜阳地区,随机选择收获后的同种小麦秸秆700kg,随机分为7组,每组100kg,分别用实施例和对比例的作物秸秆降解方法进行降解,其它管理方法相同,将秸秆降解物制备蛋鸡饲料,喂食后,检测蛋鸡的产蛋量,受试时间为1年,实施例和对比例作物秸秆降解方法的降解效果见表1。表1:实施例和对比例作物秸秆降解方法的降解效果项目利用率/(%)降解时间/(d)产蛋率/(%)实施例198.945~5083.6实施例299.245~5085.3实施例398.545~5084.5对比例186.940~4578.4对比例285.335~4075.3对比例378.430~3574.7对比例475.6160~17071.8表1的结果表明,实施例的作物秸秆的降解方法,秸秆利用率明显较对比例高,降解时间短,喂食蛋鸡后,蛋鸡的产蛋率明显较对比例高,说明本发明提供的作物秸秆的降解方法具有很好的降解效果。当前第1页12
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