本发明属于畜禽粪便处理领域，具体涉及一种畜禽粪便除臭剂及其应用。
背景技术：
畜禽粪便经过一定处理之后是一种很好的有机肥料，常常用作农田肥料使用。但由于畜禽粪便中含有许多未消化完全的成分、肠道分泌物以及体内代谢物等，在对粪便堆肥过程中，会产生大量的NH3、H2S等臭味气体。目前的除臭方法存在除臭效果不稳定、除臭率不佳的问题，因此，迫切需要一种除臭效果稳定且除臭效果稳定、不易反弹的禽畜粪便除臭剂。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种畜禽粪便除臭剂及其应用。本发明提供的畜禽粪便除臭剂具有良好的除臭效果，且除臭效果稳定，可以用于禽畜粪便的除臭。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种畜禽粪便除臭剂，包括生物酶、绿茶提取液和复合微生物，所述生物酶、绿茶提取液和复合微生物的体积比为(0.5～3):(0.5～1):(6～9)。
优选的所述生物酶、绿茶提取液和复合微生物的体积比为1:0.5:8.5；或所述生物酶、绿茶提取液和复合微生物的体积比为1:1:8；或所述生物酶、绿茶提取液和复合微生物的体积比为3:1:6。
优选的，所述复合微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌。
优选的，所述所述巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌的有效活菌数的比为(1:2)～(2:1)。
优选的，所述复合微生物菌剂的制备方法包括如下步骤：将巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌接种至发酵培养基进行培养，得到所述复合微生物菌剂；
所述巨大芽孢杆菌的接种量为3％～5％；所述胶冻芽孢杆菌的接种量为3％～5％；所述发酵的温度为25～30℃；所述发酵的转速为300～500rpm；所述发酵的时间为24～48h。
优选的，所述发酵培养基包括如下质量浓度的组分：葡萄糖20～30g/L，玉米粉1～20g/L，磷酸氢二钾0.1～0.5g/L，氯化钠1～5g/L，硫酸钠0.2～0.5g/L，硫酸亚铁0.03～0.05g/L和碳酸钙2g～5g/L；所述发酵培养基的pH为3.5～4.0。
优选的，所述生物酶包括氨基活性蛋白酶。
优选的，所述绿茶提取液的茶多酚含量≥95％。
本发明提供了上述技术方案所述的畜禽粪便除臭剂在畜禽粪便除臭中的应用。
本发明提供了上述技术方案所述的畜禽粪便除臭剂在固定畜禽粪便重金属中的应用。
有益效果：
本发明提供了一种畜禽粪便除臭剂，包括生物酶、绿茶提取液和复合微生物，所述生物酶、绿茶提取液和复合微生物的体积比为(0.5～3):(0.5～1):(6～9)。本发明将生物酶、绿茶提取液和复合微生物菌剂联合使用来对畜禽粪便进行除臭，三种成分相互作用，显著降低了堆肥过程中H2S和NH3的产生量，且除臭效果稳定，还对堆肥中的重金属如Cd和Pb等具有良好的固定作用，减少了重金属对环境的污染，提高了堆肥使用的安全性。本发明提供的畜禽粪便除臭剂具有良好的除臭效果，且除臭效果稳定，还减少了重金属的污染，可以用于禽畜粪便的除臭。实施例的结果表明：本发明的畜禽粪便除臭剂对臭气的清除率可达92％以上，对重金属Cd和Pb的固定率可分别达到60％和51％。
具体实施方式
本发明提供了一种畜禽粪便除臭剂，包括生物酶、绿茶提取液和复合微生物，所述生物酶、绿茶提取液和复合微生物的体积比为(0.5～3):(0.5～1):(6～9)。在本发明中，所述生物酶、绿茶提取液和复合微生物的体积比优选为0.5:1:8.5；或优选为1:1:8；或优选为3:1:6，使本发明的畜禽粪便除臭剂的有效菌群数为1.4～1.8×109CFU/mL，进一步优选为1.8×109CFU/mL。本发明的除臭剂合理分配各组分的比例，使除臭效果达到最优。
在本发明中，所述复合微生物菌剂优选包括巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌。本发明对巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌的来源没有特殊要求，采用本领域普通市售巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌即可。在本发明实施中使用的巨大芽孢杆菌购自广州市微元生物科技有限公司；使用的胶冻芽孢杆菌购自广州市微元生物科技有限公司。本发明复合微生物菌剂除臭效果好，除臭效果持久，稳定，且对环境友好，为绿色无污染原料。在本发明中，所述所述巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌的有效活菌数的比优选为(1:2)～(2:1)，进一步优选为1:1。本发明所述复合微生物菌剂的制备方法优选包括如下步骤：将巨大芽孢杆菌和胶冻芽孢杆菌接种至发酵培养基进行培养，得到所述复合微生物菌剂。在本发明中，所述巨大芽孢杆菌的接种量优选为3％～5％，进一步优选为5％；所述胶冻芽孢杆菌的接种量优选为3％～5％，进一步优选为5％；在本发明中，所述发酵的温度优选为25～30℃，进一步优选为30℃；在本发明中，所述发酵的转速优选为300～500rpm，进一步优选为400rpm；所述发酵的时间优选为24～48h，进一步优选为36h。本发明所述发酵条件适合微生物快速增长，增强微生物的生命活性功能，提高除臭效果。发酵培养后得到复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂的有效菌群数优选为2.5～3.1×109CFU/mL，进一步优选为3.1×109CFU/mL。在本发明中，所述发酵培养基优选包括如下质量浓度的组分：葡萄糖20～30g/L，玉米粉1～20g/L，磷酸氢二钾0.1～0.5g/L，氯化钠1～5g/L，硫酸钠0.2～0.5g/L，硫酸亚铁0.03～0.05g/L和碳酸钙2g～5g/L；进一步优选为葡萄糖25g/L，玉米粉10g/L，磷酸氢二钾0.3g/L，氯化钠2g/L，硫酸钠0.3g/L，硫酸亚铁0.04g/L和碳酸钙3g/L；所述发酵培养基的pH为3.5～4.0，进一步优选为4。本发明发酵培养基提供了微生物生长过程中所需的营养成分，营造适合微生物生长的环境。
在本发明中，所述生物酶优选包括氨基活性蛋白酶。本发明生物酶优选购自格卫士生物酶氨基活性蛋白酶生物酶，货号G-140。生物酶可在除臭前期发挥除臭作用，弥补初期由于微生物数量不足导致的除臭效果不充分的阶段。
在本发明中，所述绿茶提取液的茶多酚含量优选≥95％，进一步优选为96％。本发明对绿茶提取液的来源没有特殊要求，采用普通市售产品即可。本发明绿茶提取液优选购自安徽中弘生物工程有限公司。本发明所述的绿茶提取液富含茶多酚，可进一步增强除臭效果。
本发明通过将生物酶、绿茶提取液和复合微生物菌剂联合使用来对畜禽粪便进行除臭，三种成分相互作用，显著降低了堆肥过程中H2S和NH3的产生量，且除臭效果稳定，还对堆肥中的重金属如Cd和Pb等具有良好的固定作用，减少了重金属对环境的污染，提高了堆肥使用的安全性。本发明提供的畜禽粪便除臭剂具有良好的除臭效果，且除臭效果稳定，还减少了重金属的污染，可以用于禽畜粪便的除臭。
本发明对所述禽畜粪便除臭剂的制备方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的方式混合即可。
本发明提供了上述技术方案所述的畜禽粪便除臭剂在畜禽粪便除臭中的应用。本发明优选将上述禽畜粪便除臭剂稀释后喷洒在待除臭的堆肥上进行除臭，本发明禽畜粪便除臭剂的稀释倍数优选为50～200倍，进一步优选为100倍，所述禽畜粪便除臭剂的喷洒量优选为800～1000mL/t，进一步优选为1000mL/t。
本发明提供了上述技术方案所述的畜禽粪便除臭剂在固定畜禽粪便重金属中的应用。本发明优选将上述禽畜粪便除臭剂稀释后喷洒在待处理的堆肥上对重金属进行固定，减少重金属的污染。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种畜禽粪便除臭剂及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种畜禽粪便除臭剂，由如下组分组成：生物酶10mL、绿茶提取液5mL和复合微生物菌剂85mL，畜禽粪便除臭剂的有效菌群数为1.6×109CPU/mL，其中巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌数量分别为0.6×109CFU/mL、1.0×109CFU/mL。
生物酶购自格卫士生物酶氨基活性蛋白酶生物酶，货号G-140；绿茶提取液购自安徽中弘生物工程有限公司，货号0225508。
复合物微生物菌剂由下述方法制备：
将巨大芽孢杆菌(购自广州市微元生物科技有限公司，货号巨大芽孢杆菌1000亿)和胶冻芽孢杆菌(购自广州市微元生物科技有限公司，货号WYYL-JZYBJ-100)接种至发酵培养基进行培养，得到复合微生物菌剂。巨大芽孢杆菌的接种量为5％，胶冻芽孢杆菌的接种量为4％；发酵培养基为：葡萄糖20g/L，玉米粉5g/L，磷酸氢二钾0.3g/L，氯化钠3g/L，硫酸钠0.3g/L，硫酸亚铁0.03g/L和碳酸钙3g/L，pH值为3.5；培养的温度为30℃，转速为400rpm，培养的时间为36h，即得到复合微生物菌剂，该复合微生物菌剂的有效菌群数为2.5×109CFU/mL。
实施例2
一种畜禽粪便除臭剂，由如下组分组成：生物酶10mL、绿茶提取液10mL和复合微生物菌剂80mL，畜禽粪便除臭剂的有效菌群数为1.8×109CPU/mL，其中巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌数量分别为0.8×109CFU/mL、1.0×109CFU/mL
生物酶和绿茶提取液的来源同实施例1相同；复合微生物菌剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：巨大芽孢杆菌的接种量为4％，胶冻芽孢杆菌的接种量为5％，得到的复合微生物菌剂的有效菌群数为3.5×109CFU/mL。
实施例3
一种畜禽粪便除臭剂，由如下质量份的组分组成：生物酶30mL、绿茶提取液10mL和复合微生物菌剂60mL，畜禽粪便除臭剂的有效菌群数为1.4×109CPU/mL，其中巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌数量分别为0.6×109CFU/mL、0.8×109CFU/mL。
生物酶和绿茶提取液的来源同实施例1相同；复合微生物菌剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：巨大芽孢杆菌的接种量为3％，胶冻芽孢杆菌的接种量为3％，得到的复合微生物菌剂的有效菌群数为3.1×109CFU/mL。
实施例4
效果评价
在实验室选取7个150L塑料桶(含盖)，上端开一个小孔，内分别装入新鲜的鸭粪和稻草，鸭粪和稻草按体积比19:1，所述鸭粪和稻草的总体为100L，每个设置两个重复。试验处理分别为空白对照组、EM菌组、实施例1～3的本发明产品组、生物酶组、绿茶提取液组和复合微生物菌剂组。其中生物酶组、绿茶提取液组和复合微生物菌剂组使用的除臭剂的来源与实施例1相同。空白对照组不添加任何除臭剂，以等量水代替；其余试验组分别将相应除臭剂稀释100倍后进行一次性喷洒100mL本产品。
分别于堆肥的5d、10d、15d、20d、25d采样。
(1)氨气的采集：通过20mL的装有硫酸溶液的大型气泡管采集，浓度为0.5mol/L，大气采样器(凯跃环保KY2021A)的采样流速为0.5L/min，采样体积为5L。氨气采用纳氏试剂-分光光度法(GB/T18204.25-2000)测定。
(2)硫化氢的采集：通过20mL的氢氧化钠-聚乙烯醇磷酸铵溶大型起泡管吸收，浓度为0.5mol/L，大气采样器(凯跃环保KY2021A)的采样流量为1L/min，避光采集30L，之后进行比色测定。硫化氢采用亚甲基蓝比色法(GB-T11742-89)测定。
(3)重金属的检测参考GB/T 17141-1997土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法。
将每次采样的检测结果相加，得到表1的结果。
表1不同除臭剂对堆肥过程中H2S和NH3及重金属含量的影响
由表1可知，本发明禽畜粪便除臭剂显著降低了H2S和NH3的产生量，其中H2S的去除率为96～99％，NH3的去除率为86％～92％；同时，本发明的禽畜粪便除臭剂对重金属Cd和Pb也具有良好的固定作用，对Cd的固定率为53％～60％，对Pb的固定率为51％～52％，可减少堆肥中重金属对环境的污染，提高堆肥的使用安全性；本发明禽畜粪便除臭剂的除臭效果和重金属固定效果都优于复合微生物菌剂、生物酶和绿茶提取液分别使用的情况，说明本发明禽畜粪便除臭剂中的三种组分相互作用，显著增强了对禽畜粪便的除臭效果和重金属的固定作用。
由以上实施例的结果可知，本发明提供的禽畜粪便除臭剂可显著降低堆肥过程中H2S和NH3的产生量，且对堆肥中的重金属如Cd和Pb等具有良好的固定作用，减少了重金属对环境的污染，提高了堆肥使用的安全性。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其它实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。