专利名称：秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于沼气技术中微生物菌剂的技术领域，具体涉及一种秸秆分解和低温产沼气 双功能菌剂的使用方法，可以同时解决户用沼气池秸秆发酵难和冬季低温产气难两大问 题。
背景技术：
目前农村沼气池建设已经成为社会主义新农村建设的重要组成部分，与整个农村经济 社会的发展有着密切的联系。但应当注意的是，目前我国户用沼气池的发展还有2个最重
要的问题没有解决
第一就是以秸秆为主要原料制取沼气发酵难的问题。我国农作物秸秆资源拥有量居世 界首位，年产秸秆6亿吨左右，目前主要应用于家畜饲料、田间肥料、农用燃料和工业原 料等，还有大量秸秆剩余未被利用，大量的剩余秸秆被就地露天焚烧，不但造成极大的资 源浪费，而且带来严重的环境污染，这一现象已成为社会广泛关注的热点问题。不少地方 焚烧秸秆现象屡禁不止，造成了空气的污染，给城乡卫生、航空交通等带来严重的困扰。 而另一方面，我国有不少地方能源短缺急于开发沼气能源，但又因为缺乏畜禽粪便或工业 有机废水作为发酵原料而难以实现，沼气发酵原料不足的矛盾日益突出，利用农作物秸秆 发酵作为沼气原料正是一个促进沼气事业可持续发展的解决途径。当前利用秸秆作为发酵
原料产沼气有一些相关的报道，如专利号为021223874 "混合沼气发酵料及其制备方法" 中公开了一种利用秸秆产沼气的方法，但其需要的是鲜秸秆，原料受季节限制比较大，而 且入池时需加入木薯粉等补充氮源，步骤比较繁琐，成本较高。申请专利号为 200510077792.3 "复合菌剂预处理秸秆的沼气发酵方法"中公开了一种秸秆预处理后产沼 气的方法，能使初始产气时间缩短50%左右，产气速率提高30%以上，效果比较不错，但 该复合菌剂必须在秸秆原料堆沤时使用，不能加入沼气池中直接进行厌氧发酵产沼气。迄 今为止，还未见直接将沼气微生物菌剂直接投入沼气池中促进秸秆沼气发酵的相关报道。 第二就是北方沼气池冬季产气问题。沼气池的能否在冬季正常产气， 一直是困扰广大 用户的技术性难题，通常的做法只是采取一些简单的保温与升温措施，但都无法满足农户 的需求。
发明内容
针对目前制约我国户用沼气池发展的两大难题，本发明提供一种秸秆分解和低温产 沼气双功能复合菌剂的应用，可以同时解决户用沼气池秸秆沼气发酵难和冬季低温产气问 题。
本发明的所述的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂，是由荧光假单胞菌 (户se"ob/z70/ as /7i/oresce/ 50、錯质芽胞杆菌(Aacj7Ji/s cere〃s0 、枯草芽胞杆菌(5ac_z7_/iAS sW^7A)和环状芽胞杆菌(few7J"scircWa/7s)四种菌的发酵液按如下重量份组成 荧光假单胞菌液6-15份，蜡质芽胞杆菌液4-8份，枯草芽胞杆菌液6-10份，环状芽 胞杆菌液5-8份。以上四种菌均由菌种保藏中心购得，采用常规方法发酵制备，发酵液中
有效活菌数分别都在10亿个/毫升以上。
本发明的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，用于以作物秸秆为主要原料 的农村户用沼气池或者北方地区冬季已启动的以粪便或作物秸秆为主要原料的户用沼气 池，促进秸秆原料发酵，并保证冬季低温下沼气池正常产气。
应用方法一
上述秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，对于以作物秸秆为主要原料的农 村户用沼气池秸秆，具体步骤如下
1、 选用无农药或消毒液等有毒物质污染的玉米秸、麦草、稻草等秸秆原料400~500kg， 铡碎至l-3cm长度。
2、 将铡碎后的秸秆按料水比l: l重量比的比例加水润湿，边加水边拌匀，然后堆放 l-2天以利于秸秆充分吸水。
3、 将润湿后的秸秆分层泼撒沼气池容积5-10%的猪粪尿，或将秸秆原料重量0.8-1.2% 的碳酸氢铵加水调匀后分层泼撒在秸秆上，使秸秆最终含水率达到70±2%wt。
4、 将润湿好的秸秆堆成垛:l-1.2m长，l-1.2m宽，l-1.2m高，用塑料薄膜覆盖进行堆 沤。当堆内发酵至50-6(TC时，立即翻堆，把堆外的秸秆料翻入堆内，并根据失水情况适 当补充水分。堆沤时间夏季为4-5天，冬季为7-8天。
5、 然后，将堆沤好的秸秆投入沼气池，加入沼气池容积10-15%的猪粪，或秸秆原料 重量2.4-2.6%的碳酸氢铵调节碳氮比，再加入沼气池容积15-20%的接种物，加水至沼气 池容积的70%,并调节pH值为7.2-7.6。
6、 最后，加入本发明的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂240 320mL，搅拌均 匀，封盖即可。
以上所述秸秆原料为玉米秸、麦草、稻草等秸秆之一或组合。所述的碳酸氢铵为普通 农用化学肥料，含氮量为15~17%wt。所述接种物采用正常产气的沼气池中的沼液或沼渣。
以上应用方法中，每年分别于5月和10月加入秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌 剂即可满足全年的沼气生产需要。
本发明上述应用方法中没有特别限定的，按本领域常规技术选择即可。
应用方法二
本发明秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，对于冬季已启动的以粪便或农 作物秸秆为主要原料的户用沼气池，具体步骤如下
打开沼气池进料口，加入240~320mL的本发明的秸秆分解和低温产沼气双功能复合 菌剂，用长管从沼气池进料口注入沼气池主池内部，并于水压间接沼液8~12桶冲入进料 口，促进所述复合菌剂与沼气池发酵液充分混合。
以上应用方法，在每年10月加一次秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂即可使沼 气池实现冬季正常产气。
在以上应用方法中没有特别限定的，按本领域常规技术选择即可。
本发明的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂及其应用，能有效地克服现有技术中 存在的非养殖区沼气池原料匮乏而影响沼气产量的问题以及农村户用沼气池在冬季产气
少甚至不产气的问题。多个地市的效果试验表明，采用该方法的农村户用沼气池产气效果 良好，在常温下以秸秆为主要原料的沼气池加入该菌剂后，启动时间比对照池縮短5-12 天，平均日产气量比对照池提高30%-50%。冬季低温下仍能保证沼气池正常使用。本发 明特别适合于户用沼气池秸秆原料发酵和冬季低温产气，可以达到理想的效果。 本发明与现有技术相比的优良效果总结如下-
7、具有速效、长效、成本低、使用方法简单、易于普及等优点，受到用户的欢迎。
2、 采用该方法的农村户用沼气池产气效果良好，在常温下以秸秆为主要原料的沼气 池加入该菌剂后，启动时间比对照池縮短5-12天，平均日产气量比对照池提高30%-50%。 冬季低温下仍能保证沼气池正常使用。
3、 使用该方法后， 一般情况下，每年4、 5月份，10月份左右清渣2次，清渣同时 加入该菌剂，可保证沼气池长时间使用，而且菌剂促进沼气产生的作用不出现明显衰减。
么本发明主要针对没有养殖业的农户，可以利用秸秆作原料制取沼气，即使在寒冷 的冬天也照样可以用秸秆作为沼气池的发酵原料，因而有效地解决了非养殖区沼气池原料 匮乏的问题，同时也可以使养殖区的户用沼气池冬季正常产气。由于沼气池可以常年使用， 每户每年平均可节省三至四个月的生活用煤，节省了开支，方便了生活，提高了广大农户 建沼气池和用沼气的积极性，从而促进沼气建设的健康发展。
具体实施例方式
本发明主要解决了以秸秆为主要原料的沼气池容积为6~10 m3的农村户用沼气池的启 动及产气，或者冬季已启动的农村户用沼气池(池内料液温度为9°〇以上)的安全越冬、 正常产气两大难题。以下结合实施例对本发明作详细说明，实施例中未详加说明的均按本 领域现有技术。
实施例1:秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂，秸秆分解和低温产沼气双功能复 合菌剂，是由荧光假单胞菌(y^ewc/o/z w as /7"oresce/ s)、蜡质芽胞杆菌(feci77"s cerei/s)、禾古草芽胞杆菌(5ac_z7_/"s s"/ ^z'7is)禾口环状芽胞杆菌 (5!sci7J"s circw_Za/750 四种菌的发酵液按如下重量份组成
荧光假单胞菌液6-15份，蜡质芽胞杆菌液4-8份，枯草芽胞杆菌液6-10份，环状芽 胞杆菌液5-8份。
以上四种菌均由菌种保藏中心购得，采用常规方法发酵制备，发酵液中有效活菌数分
别都在10亿个/毫升以上。
以上实施例1的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂用于以下实施例2-5中。 实施例2: —种秸秆分解和低温产沼气双功能菌剂在以秸秆为主要原料的8m3沼气池
中的使用方法，步骤如下
1、 选择无农药、消毒液等有毒物质污染的玉米秸秆400kg作为发酵原料。
2、 将秸秆原料用铡草机铡碎，长度l~3cm。
3、 加400kg水将秸秆原料润湿，边加水边翻堆拌匀，然后将秸秆放置一天以使秸秆 充分吸水。
4、将5千克碳酸氢铵加少量水拌匀后分层撒入润湿后的秸秆，使秸秆含水率达到70%。
5、 将秸秆堆成l-1.2m长，l-1.2m宽，l-1.2m高，用塑料布覆盖进行堆沤，当堆内 发酵至50-55。C，立即翻堆，把堆外的秸秆原料翻入堆内堆沤，堆沤时间夏季为4-5天， 冬季为7-8天。
6、 将堆沤好的秸秆投入沼气池，加入10kg碳酸氢铵调节碳氮比，使C:N= (20-30) :1。
7、 再加入1.6mS接种物，加水至沼气池容积的70%,并调节pH值为7.2~7.4。
8、 加入240mL秸秆分解和低温产沼气双功能菌剂，搅拌均匀，封盖即可。 实施例3: —种秸秆分解和低温产沼气双功能菌剂在以秸秆为主要原料的10mS沼气
池中的使用方法，步骤如下
1、 选择无农药、消毒液等有毒物质污染的玉米秸秆500kg作为发酵原料。
2、 将秸秆原料用铡草机铡碎，长度l~3cm。
3、 加500kg水将秸秆原料润湿，边加水边翻堆拌匀，然后将秸秆放置一天以使秸秆 充分吸水。
4、 将6kg碳酸氢铵加少量水拌匀后分层撒入润湿后的秸秆，使秸秆含水率达到70%。
5、 将秸秆堆成l-1.2m长，l-L2m宽，l-1.2m高，用塑料布覆盖进行堆沤，当堆内发 酵至50-55'C,立即翻堆，把堆外的秸秆原料翻入堆内堆沤，堆沤时间夏季为4-5天，冬 季为7-8天。
6、 将堆沤好的秸秆投入沼气池，加入12.5kg碳酸氢铵调节碳氮比，使C:N=(20-30):1。
7、 再加入2n^接种物，加水至沼气池容积的70%，并调节pH值为7.2 7.4。
8、 加入300mL秸秆分解和低温产沼气双功能菌剂，搅拌均匀，封盖即可。
实施例4: 一种冬季沼气池内平均料液温度为9.5"C的10m"召气池中秸秆分解和低温 产沼气双功能菌剂的使用方法，步骤如下
打开沼气池进料口，加入沼气池容积320mL秸秆分解将秸秆分解和低温产沼气双功 能菌剂，将该菌剂用长管从沼气池进料口注入沼气池主池内部，并于水压间接沼液10桶 冲入进料口，促进菌剂与发酵液充分混合后，封盖即可。
实施例5: —种冬季沼气池内平均料液温度为irC的10m"召气池中秸秆分解和低温 产沼气双功能菌剂的使用方法，步骤如下
打开沼气池进料口，加入沼气池容积300mL秸秆分解将秸秆分解和低温产沼气双功 能菌剂，将该菌剂用长管从沼气池进料口注入沼气池主池内部，并于水压间接沼液10桶 冲入进料口，促进菌剂与发酵液充分混合后，封盖即可。
权利要求
1、秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，用于以作物秸秆为主要原料的农村户用沼气池或者北方地区冬季已启动的以粪便或作物秸秆为主要原料的户用沼气池，促进秸秆原料发酵，并保证冬季低温下沼气池正常产气；所述秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂，由荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)6-15重量份、蜡质芽胞杆菌(Bacillus cereus)4-8重量份、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)6-10重量份和环状芽胞杆菌(Bacilluscir culans)5-8重量份四种菌的发酵液组成，四种发酵液中有效活菌数分别都在10亿个/毫升以上。
2、 如权利要求1所述的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，其中，对于 以作物秸秆为主要原料的农村户用沼气池秸秆，具体步骤如下(1) 选用无农药或消毒液等有毒物质污染的玉米秸、麦草、稻草等秸秆原料 400~500kg，铡碎至l-3cm长度；(2) 将铡碎后的秸秆按料水比l: l重量比的比例加水润湿，边加水边拌匀，然后堆 放1-2天以利于秸秆充分吸水；(3) 将润湿后的秸秆分层泼撒沼气池容积5-10%的猪粪尿，或将秸秆原料重量 0.8-1.2%的碳酸氢铵加水调匀后分层泼撒在秸秆上，使秸秆最终含水率达到70±2%wt;(4) 将润湿好的秸秆堆成垛:l-1.2m长，l-1.2m宽，l-1.2m高，用塑料薄膜覆盖进行 堆沤；当堆内发酵至50-6(TC时，立即翻堆，把堆外的秸秆料翻入堆内，并根据失水情况 适当补充水分，堆沤时间夏季为4-5天，冬季为7-8天；(5) 然后，将堆沤好的秸秆投入沼气池，加入沼气池容积10-15%的猪粪，或秸秆原 料重量2.4-2.6%的碳酸氢铵调节碳氮比，再加入沼气池容积15-20%的接种物，加水至沼 气池容积的70%,并调节pH值为7.2-7.6;(6) 最后,加入秸秆分解和低温产沼气双功能菌剂240 320mL，搅拌均匀，封盖即可。
3、 如权利要求2所述的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，其特征在于 所述秸秆原料为玉米秸、麦草、稻草等秸秆之一或组合。
4、 如权利要求2所述的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，其特征在于 所述的碳酸氢铵含氮量为15~17%wt。
5、 如权利要求2所述的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，其特征在于 所述接种物采用正常产气的沼气池中的沼液或沼渣。
6、 如权利要求1所述的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，其中，对于 冬季已启动的以粪便或其它农作物秸秆为主要原料的户用沼气池，具体步骤如下打开沼气池进料口，加入240 320mL的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂，用 长管从沼气池进料口注入沼气池主池内部，并于水压间接沼液8 12桶冲入进料口，促进 所述复合菌剂与沼气池发酵液充分混合。
7、 如权利要求6所述的秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，其中，在每 年10月加一次秸秆分解和低温产沼气菌剂即可使沼气池实现冬季正常产气。
全文摘要
秸秆分解和低温产沼气双功能复合菌剂的应用，用于以作物秸秆为主要原料的农村户用沼气池或者北方地区冬季已启动的以粪便或作物秸秆为主要原料的户用沼气池，促进秸秆原料发酵，并保证冬季低温下沼气池正常产气；采用该方法的农村户用沼气池产气效果良好，在常温下以秸秆为主要原料的沼气池加入复合菌剂后，启动时间比对照池缩短5-12天，平均日产气量比对照池提高30％-50％。冬季低温下仍能保证沼气池正常使用。本发明主要适用于农村户用沼气池，具有速效、长效、成本低、使用方法简单，易于普及等优点，可以推广使用。
文档编号C12R1/125GK101381761SQ20081015800
公开日2009年3月11日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者英 刘, 刘兆辉, 利 姚, 张昌爱, 曹德宾, 李国生, 梅 王, 王艳芹, 袁长波, 边文范 申请人:山东省农业科学院土壤肥料研究所