畜禽粪污废弃物高温腐熟剂及其制备方法与流程

文档序号:12637959阅读:224来源:国知局

本发明涉及一种腐熟剂,具体涉及一种畜禽粪污废弃物高温腐熟剂及其制备方法。



背景技术:

我国每年各种畜禽粪污废弃物产量高达数十亿吨,为了处理这些畜禽粪污废弃物,许多养殖户将其直接排放到江河湖海。畜禽粪污废弃物不仅污染了环境,而且严重浪费资源,破坏生态。为了从根本上解决这一矛盾,我国进行了“畜禽粪污废弃物循环利用”方面的研究,其主要目的就是选择使用好的畜禽粪污废弃物腐熟剂来实现畜禽粪污废弃物的发酵进行生物有机肥的生产,实现畜禽粪污废弃物资源的循环利用。

随着百姓对畜禽产品需求的日益增加,我国畜禽养殖量每年以超过10%的速度增长,并逐渐集中在经济发达、交通便利、市场需求大的大中城市及沿海地区。但同时大量畜禽粪污却不能得到有效处置和利用,引发了一系列环境和生态问题,如造成水体面源污染加剧、土壤中污染物累积等,已引起公众和政府普遍关注。2013年中共中央国务院一号文件再次重申了“强化农业生产过程环境监测,积极开展农业面源污染和畜禽养殖污染防治”工作。因此,在确保畜禽养殖产业有效发展、确保农民收入的前提下,有效地处置、利用畜禽废弃物、减少环境和生态的污染风险迫在眉睫。

目前,国内外在畜禽粪便的处理中以好氧处理(高温堆肥)、厌氧处理(沼气)和焚烧处理(灰化)为主。我国利用各种技术处理畜禽粪便以期实现减量化、无害化、资源化的目的,目前我国对畜禽粪便的加工处理方法大致分为4类:肥料化、饲料化、能量化和辅料利用。

(1)肥料化利用,当前研究得最多的是堆肥法。堆肥是处理各种有机废弁物的有效方法之一,是一种集处理和资源循环再生利用于一体的生物方法,是把收集到的粪便掺入高效发酵微生物如EM(有效微生物群),调节粪便中的碳氮比,控制适当的水分、温度、氧气、酸碱度进行发酵。这种方法处理粪便的优点在于最终产物臭气少,且较干燥,容易包装、撒施,而且有利于作物的生长发育。

(2)饲料化利用,畜禽粪便含有大量未消化的蛋白质、B族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物;氨基酸的组成也比较齐全,含量也较丰富。经过加工处理可成为较好的饲料资源。

(3)能量化利用,畜禽粪便的有机物,在高温厌氧条件下经微生物降解成沼气,沼气可用作能源;通过畜禽粪便发电进一步开发其能量方面的价值。

(4)辅料的利用,畜禽粪便含丰富的有机质和氮、磷、钾等多种养分,可以进一步经过不同生物转化予以充分利用。如畜禽粪便加入一定的辅料堆制发酵后,可以利用冬闲田进行大田蘑菇栽培,增加农民的收入,种菇后的下脚料即菌糠是优质的有机肥,可直接还田供早稻生产使用。

现有畜禽粪污废弃物腐熟剂的技术原理就是根据畜禽粪污废弃物的主要成分:未消化的淀粉、蛋白、纤维素、半纤维素、木质素特点,筛选出产:淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶的微生物菌株,进行微生物复合技术工艺处理,使它们有效的复合在一起。然而在现有所生产的腐熟剂产品中,大多数腐熟剂产品都是针对堆置条件下腐熟畜禽粪便或其与畜禽粪污废弃物混合物料而研发生产的菌剂产品,存在着产品菌数含量低、酶活数量过小,难以满足市场应用的实际需要,同时腐熟剂产品选用的菌种和菌种组配不尽合理,没能充分考虑菌种自身的产酶能力以及菌种之间的相互具有共生、互生、拮抗作用对产品的影响。尤其是真菌种类少,使用中畜禽粪污废弃物的腐熟效果稳定性较差。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种畜禽粪污废弃物高温腐熟剂,所述畜禽粪污废弃物高温腐熟剂以细菌、真菌和中药为原料调合复配制成,其有效活菌数达到2×108个/g;酶活提高了1倍,产品质量性能稳定、使用效果好。

为实现上述目的,本发明的技术方案为:

畜禽粪污废弃物腐熟剂,其特征在于,包括如下组分:固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和鹅掌揪根粉;所述畜禽粪污废弃物腐熟剂中总有效活菌数为2~2.5×108个/g。

如何针对畜禽粪污废弃物,研制与开发腐熟效果好,质量性能稳定的畜禽粪污废弃物腐熟剂,是土壤有机质提升实施能否取得突破的关键,各类作物畜禽粪污废弃物虽然存在一定差异,但其主要成分都是由未消化的淀粉、蛋白、纤维素、半纤维素和木质素组成,特别是纤维素、半纤维素和木质素形成坚固的组织,较为稳定,自然条件下分解非常困难。通过大量的试验,对畜禽粪污废弃物接种能够产生淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶的微生物菌种,且使接种量尽可能保证较高的浓度,还需在适应的营养(特别是氮素)、温度、湿度、通气量和PH值等外部的条件下,才能使畜禽粪污废弃物分解,形成简单的有机物和腐殖质。

所述畜禽粪污废弃物腐熟剂由固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和中药鹅掌揪根粉混合制备而成,这些菌种之间、菌种与中药鹅掌揪根粉之间具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用。

本发明最后筛选出产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶能力较强的固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌微生物菌种,通过试验发现这些菌种与中药鹅掌揪根粉之间,具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用,从而最终确定将:“固氮类芽孢杆菌+嗜酸红假单胞菌+白色链霉菌+天青链霉菌+鹅掌揪根”作为畜禽粪污废弃物腐熟剂的复合组配。本发明改进发酵工艺,大幅提高了菌数含量和酶活。克服了在畜禽粪污废弃物发酵过程中,所存在的腐熟速度慢、效果性能差、质量不稳定的问题,提供了一种能使畜禽粪污废弃物快速腐熟,腐速效果好,质量性能稳定的畜禽粪污废弃物快腐剂,真正用于各类畜禽粪污废弃物能快速生产生物有机肥的目的。

进一步,所述畜禽粪污废弃物腐熟剂中固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和鹅掌揪根粉的质量比为2-5:2-5:l-3:1-3:1-4。

进一步,所述畜禽粪污废弃物腐熟剂中固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和鹅掌揪根粉的质量比为2:3:2:2:2。

本发明的目的之二在于提供一种畜禽粪污废弃物腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:

1)固氮类芽孢杆菌原粉制备:将固氮类芽孢杆菌接种于斜面培养基中活化培养,然后转入茄形瓶中扩大培养后接种至发酵罐中培养至芽孢形成率达到90-95%完成培养,发酵后离心浓缩发酵液5~10倍,再经喷雾干燥至菌体水份重量百分比为5-6%,得固氮类芽孢杆菌原粉;

2)嗜酸红假单胞菌原粉制备:将嗜酸红假单胞菌接种于斜面培养基中活化培养,然后转入茄形瓶中扩大培养后接种至发酵罐中培养,发酵后离心浓缩发酵液5~10倍,再经喷雾干燥至菌体水份重量百分比为5-6%,得嗜酸红假单胞菌原粉;

3)白色链霉菌孢子原粉制备:将白色链霉菌孢子粉与面粉混匀后接种到发酵罐内的培养基混合物料上,接种后的混合物料放到无菌发酵室内进行曲盘培养发酵,发酵完成后经干燥粉碎,100目网筛过滤制成白色链霉菌原粉;

4)天青链霉菌原粉制备:将天青链霉菌孢子粉与面粉混匀后接种到发酵罐内的培养基混合物料上,接种后的混合物料放到无菌发酵室内进行曲盘培养发酵,发酵完成后经干燥粉碎,100目网筛过滤制成白色链霉菌原粉;

5)鹅掌揪根粉的制备:取中药鹅掌揪根,粉碎,100目网筛过滤制成鹅掌揪根粉;

6)按上述质量比将固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配,混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

进一步,步骤1)中,所述活化培养为30-37℃培养24-40小时;所述发酵培养为在30-32℃条件下培养至少8小时;茄形瓶中培养基各组分浓度如下:胰蛋白胨8-10g/L、酵母提取物3-5g/L、氯化钠3-5g/L,溶剂为水;发酵罐中培养基各组分浓度如下:葡萄糖0.3-0.5g/L、牛肉膏0.3-0.5g/L、蛋白胨0.3-0.5g/L和氯化钠0.3-0.5g/L,溶剂为水。

进一步,步骤2)中,所述活化培养为在30-35℃培养36-48小时;所述发酵罐中培养为在30-32℃培养至少8小时;茄形瓶中培养基各组分浓度如下:胰蛋白胨8-10g/L、酵母提取物3-5g/L、氯化钠3-5g/L,溶剂为水;发酵罐内培养基各组分浓度如下:葡萄糖3-5g/L、酵母膏1-2g/L、蛋白胨0.5-lg/L、豆粕粉3-5g/L和磷酸二氢钾0.3-0.5g/L,溶剂为水。

进一步,步骤1)和2)中,所述喷雾干燥具体方法如下:将浓缩发酵液打入调配罐,加入相当于浓缩发酵液重量20%-40%的轻质碳酸钙搅拌均匀,将搅拌均匀的发酵液通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195-200℃,出风口温度控制在75-80℃。

进一步,步骤3)和4)中,发酵罐内的培养基由以下方法制备,将麸皮、豆粕粉和玉米粉按质量比为50-70:15-20:15-25混合,然后加入相当于混合物物重量0.3-0.5%的七水硫酸镁、2-3.5%的硫酸铁和0.1-0.2%的磷酸二氢钾,最后加水至水分质量百分比为50-60%即可。

更进一步,步骤3)和4)中,所述曲盘培养发酵的物料温度控制在25-30℃,发酵时间为35-50小时。

进一步,步骤3)和4)中,所述混合物料中孢子粉、面粉和培养基的重量比为0.01-0.02:1-2:1-2。

具体的一种实施方式:所述畜禽粪污废弃物腐熟剂具体的复合组配步骤如下:

步骤l)制备固氮类芽孢杆菌:

A、将冻干的固氮类芽孢杆菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,温度控制在35℃,培养36小时后再转入茄型瓶培养30小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;

B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用葡萄糖0.5g、牛肉膏0.5g、蛋白胨0.5g和氯化钠0.5g的比例进行配比,一起混合溶于水中,输送至发酵罐内;

C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却系统使培养基物料的温度降至30-35℃;

D、接种:取A过程中取得的检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料体积按每立方米培养基物料接种1000mL菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐:

E、发酵培养;将30℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查次,24-36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当芽孢形成率达到90-95%时培养完成;

F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5-10倍浓缩,成为浓缩发酵液;

G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量30%的轻质碳酸钙搅拌均匀,然后将其通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195℃,出风口温度控制在75℃,保持喷出的固氮类芽孢杆菌原粉的水份重量百分比含量在5-6%之间;

H、固氮类芽孢杆菌原粉处理备存待用:将喷雾干燥塔塔底和旋风口处的固氮类芽孢杆菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;

步骤2)制备嗜酸红假单胞菌:

A、将冻干嗜酸红假单胞菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,将温度控制在30-35℃,培养36小时再转入茄型瓶培养32小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;

B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用葡萄糖5g、酵母膏2g、蛋白胨lg、豆粕粉5g和磷酸二氢钾0.5g的配比进行配置,使其溶入水中,送入发酵罐内;

C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却系统使培养基物料的温度降至32℃;

D、接种:取A过程中取得的盛装嗜酸红假单胞菌菌经检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料,按每立方米培养基物料拌种1000ML菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;

E、发酵培养;将30℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查次,24-36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当数量稳定后培养完成;

F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5-10倍浓缩;

G、调配喷雾干燥;将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量30%的轻质碳酸钙搅拌均匀,将搅拌均匀的发酵液通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195℃,出风口温度控制在75℃,保持喷出嗜酸红假单胞菌原粉的水份重量百分比在5-6%之间:

H、嗜酸红假单胞菌原粉处理备存待用:将喷雾塔塔底和旋风口处的嗜酸红假单胞菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;

步骤3)制备白色链霉菌:

A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米粉15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铁、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入蒸馏水,使水分含量达60%,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;

B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至30℃;

C、接种:将白色链霉菌孢子粉与l kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;

D、曲盘培养:将接种白色链霉菌后的C过程的混合物料放到无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘铺平,厚度6-10cm,物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35-50小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;

收集孢子粉,干燥粉碎得白色链霉菌原粉;

步骤4)制备天青链霉菌:

A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米粉15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铁、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入蒸馏水,使水分含量达60%,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;

B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至30℃;

C、接种:将天青链霉菌孢子粉与l kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;

D、曲盘培养:将接种天青链霉菌后的C过程的混合物料放到无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘铺平,厚度6-10Cm,物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为45小时,在发酵的培养基混合物料上长满绿色孢子粉,发酵完成;收集孢子粉,干燥粉碎,得天青链霉菌原粉;

步骤5)将中药鹅掌揪根粉碎,100目网筛过滤制成鹅掌揪根粉备用;

步骤6)将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照质量份数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉2千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉2千克,进行棍合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

所述固氮类芽孢杆菌和嗜酸红假单胞菌转入茄型瓶培养的培养基为胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠5g/L,水1L,121℃时保温30分钟即可;所述白色链霉菌和天青链霉菌转入茄型瓶培养的培养基为胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠5g/L,水1L,121℃时保温30分钟即可。

本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂是由固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、天青链霉菌、白色链霉菌和鹅掌揪根粉调配复合而成,其创造性表现为:

1)本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂所使用的菌种和菌种与中药组配是一种全新的菌群组配,使细菌、真菌微生物与中药复合程度高、复合结构性质稳定、拮抗作用小、产酶能力强、功能菌群作用带有明确的方向性,充分发挥功能菌的独特作用和菌群的协同联合作用,以达到快速彻底腐解畜禽粪污废弃物的功效。

2)采用定向发酵调控技术,形成以量化指标为运行参数,使用科学先进的工艺,大幅提高项目产品的生物活菌数量、酶活含量,主要指标大大高于国家标准,确保使用中性能更稳、效果更好。

3)通过控制发酵工艺环节,使功能菌种在发酵结束前,能全部形成稳定的芽孢和孢子状态。

本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂使用效果:本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂在畜禽粪污废弃物使用,能有效地缩短粪污腐熟时间,开始腐烂提前6天,完全腐熟提前12天;畜禽粪污废弃物腐熟后,可增加土壤有机质,提高土壤速效磷,速效钾,与自然条件下堆肥相比,均达到显著水平。

本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂的经济效益:由于畜禽粪污废弃物中含有丰富的N、P、K等无机养分和丰富的有机质,畜禽粪污废弃物腐熟发酵成生物有机肥后不但能减少化肥的投入,还能使养分比例更加协调,把作物从土壤中吸收的锌、锰、铜、氯等养分归还给土壤,从而提高粮食产量,增加农民收入,达到有效利用资源的目的。农民使用本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂能达到节本、降耗、增收的经济效益。

本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂的生态效益:畜禽粪污废弃物腐熟转化成的生物有机肥中因含有大量的有机物质,在还田后可以起到培肥、改土,提高耕地质量的作用;同时改善土壤结构,增强土壤的通透性。畜禽粪污废弃物还田能促进养分的有效循环,改善日益变坏的土壤理化性能,起到提升土壤有机质,提高肥料利用率,节本增效的作用。

本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂的社会和环保效益:畜禽粪污废弃物腐熟转化成的生物有机肥能避免直排引起的环境污染,使农业“三废”得以再生循环利用,改善生态保护环境,节约资源,综合效益显著,有力促进农业的可持续发展。

本发明的有益效果在于:

1)本发明提供的畜禽粪污废弃物腐熟剂以细菌、真菌和中药鹅掌揪根粉调合配比过程制成能使畜禽粪污废弃物转化为生物有机肥的腐熟剂产品,具有针对性强、升温迅速、腐熟效果好、质量性能稳定的优点。

2)在本发明中,所述畜禽粪污废弃物腐熟剂由固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和鹅掌揪根粉复合组配而成,这些菌种与中药鹅掌揪根粉之间,具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用。

3)本发明采用定向发酵调控、现代发酵工程和自控技术,形成以量化指标为运行参数的科学、合理的工艺流程,在提高功能微生物的密度的同时,控制发酵工艺环节,使功能菌种全部形成芽孢和孢子状态,能够有效提高产品质量、使用效果、保质期限、降低生产成本,利于运输、储存、推广和使用。

4)从本发明的畜禽粪污废弃物腐熟剂达到的主要技术指标:a.将四个功能菌种采用液体、固体双重发酵,通过喷雾干燥浓缩,大幅提高微生物的密度,使产品有效活菌数由原来的1.0亿/g提高到2亿/g以上;酶活提高1倍,保证了产品质量性能稳定、使用效果好;b.控制发酵工艺环节,使功能菌种全部形成稳定的芽孢和孢子状态,喷雾干燥环节使畜禽粪污废弃物腐熟剂产品的水份含量基本能够控制在10%以内,大幅延长产品保质期,利于储存、运输,具有更好的推广和使用价值;c.菌种组配共同作用具有明确的方向性,以达到相互配合,协同行作战,快速腐熟畜禽粪污废弃物的目的,降低生产成本,便于推广、使用。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图,对本发明的优选实施例进行详细描述。优选实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明,但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

实施例1

畜禽粪污废弃物腐熟剂配方,所述畜禽粪污废弃物腐熟剂中固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和鹅掌揪根粉的质量比为2:3:2:2:2。

实施例2

畜禽粪污废弃物腐熟剂配方,所述畜禽粪污废弃物腐熟剂中固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和鹅掌揪根粉的质量比为4:3:3:3:2。

实施例3

畜禽粪污废弃物腐熟剂的制备方法:所述畜禽粪污废弃物腐熟剂由固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和中药鹅掌揪根粉混合制备而成,具体如下:

步骤l)制备固氮类芽孢杆菌:

A、将冻干的固氮类芽孢杆菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,温度控制在35℃,培养36小时后再转入茄型瓶培养30小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;

B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用葡萄糖0.5g、牛肉膏0.5g、蛋白胨0.5g和氯化钠0.5g的比例进行配比,一起混合溶于水中,输送至发酵罐内;

C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却系统使培养基物料的温度降至30-35℃;

D、接种:取A过程中取得的检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料体积按每立方米培养基物料接种1000mL菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐:

E、发酵培养;将30℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查次,24-36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当芽孢形成率达到90-95%时培养完成;

F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5-10倍浓缩,成为浓缩发酵液;

G、调配喷雾干燥:将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量30%的轻质碳酸钙搅拌均匀,然后将其通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195℃,出风口温度控制在75℃,保持喷出的固氮类芽孢杆菌原粉的水份重量百分比含量在5-6%之间;

H、固氮类芽孢杆菌原粉处理备存待用:将喷雾干燥塔塔底和旋风口处的固氮类芽孢杆菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;

步骤2)制备嗜酸红假单胞菌:

A、将冻干嗜酸红假单胞菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上,将温度控制在30-35℃,培养36小时再转入茄型瓶培养32小时,检查确认无杂菌后用作发酵罐接种;

B、制备培养基物料:发酵罐内培养基物料按照每升水需用葡萄糖5g、酵母膏2g、蛋白胨lg、豆粕粉5g和磷酸二氢钾0.5g的配比进行配置,使其溶入水中,送入发酵罐内;

C、灭菌冷却:向发酵罐内通入蒸气,开启搅拌,待罐内培养基物料温度达到121℃时,保温30分钟,灭菌完成后关闭蒸气,开启冷却系统使培养基物料的温度降至32℃;

D、接种:取A过程中取得的盛装嗜酸红假单胞菌菌经检查无杂菌的茄型瓶若干个,依发酵罐内培养基物料,按每立方米培养基物料拌种1000ML菌种计,按无菌操作方法接入C过程中取得的发酵罐;

E、发酵培养;将30℃无菌空气通入D过程中取得的发酵罐内,为菌种培养提供氧气,培养8小时后,开始取样镜检,8至24小时每4小时取样检查次,24-36小时每2小时检查一次,确保无杂菌,当数量稳定后培养完成;

F、离心分离:把E过程中取得的发酵液通过离心分离机进行5-10倍浓缩;

G、调配喷雾干燥;将F过程中取得的浓缩发酵液打入调配罐内,加入浓缩发酵液重量30%的轻质碳酸钙搅拌均匀,将搅拌均匀的发酵液通过喷雾干燥塔进行干燥,进风口温度控制在195℃,出风口温度控制在75℃,保持喷出嗜酸红假单胞菌原粉的水份重量百分比在5-6%之间:

H、嗜酸红假单胞菌原粉处理备存待用:将喷雾塔塔底和旋风口处的嗜酸红假单胞菌原粉进行混合,混合均匀后密封保存备用;

步骤3)制备白色链霉菌:

A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米粉15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铁、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入蒸馏水,使水分含量达60%,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;

B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至30℃;

C、接种:将白色链霉菌孢子粉与l kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;

D、曲盘培养:将接种白色链霉菌后的C过程的混合物料放到无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘铺平,厚度6-10cm,物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为35-50小时,在发酵的培养基混合物料上长满黑色或褐色孢子粉,发酵完成;

收集孢子粉,干燥粉碎,过100筛,得白色链霉菌原粉;

步骤4)制备天青链霉菌:

A、按照质量百分比配料制备培养基:其中物料的配比为麸皮70%、豆粕粉15%、玉米粉15%,送入发酵罐内进行混合,在物料中加入的微量元素配比为占物料质量0.5%的七水硫酸镁、占物料质量3.5%的硫酸铁、占物料质量0.2%磷酸二氢钾,并加入蒸馏水,使水分含量达60%,其中微量元素随水溶解后和水一并加入;

B、灭菌冷却:对A过程中取得的培养基混合物料升温至121℃,保温121℃保压1小时后,开始向发酵罐体夹层通风冷却,冷却至30℃;

C、接种:将天青链霉菌孢子粉与l kg面粉混匀后,接种到B过程中取得的经高温高压消毒后的发酵罐内的培养基混合物料上进行接种;

D、曲盘培养:将接种天青链霉菌后的C过程的混合物料放到无菌发酵室内的直径在1.2米的曲盘上,每盘铺平,厚度6-10Cm,物料温度控制在30℃,温度超过30℃时进行翻堆、通风降温补氧,发酵时间为45小时,在发酵的培养基混合物料上长满绿色孢子粉,发酵完成;收集孢子粉,干燥粉碎,过100筛,得天青链霉菌原粉;

步骤5)将中药鹅掌揪根粉碎,100目网筛过滤制成鹅掌揪根粉备用;

步骤6)将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照质量份数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉2千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉2千克,进行棍合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例4

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉3千克、嗜酸红假单胞菌原粉2千克、白色链霉菌原粉2千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉2千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例5

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉3千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉1千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉1千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例6

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉3千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉2千克、天青链霉菌原粉1千克和鹅掌揪根粉2千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例7

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将卜述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉2千克、白色链霉菌原粉1千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉3千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例8

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉3千克、嗜酸红假单胞菌原粉2千克、白色链霉菌原粉1千克、天青链霉菌原粉1千克和鹅掌揪根粉1千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例9

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉l千克、天青链霉菌原粉1干克和鹅掌揪根粉2.5千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例10

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉2千克、白色链霉菌原粉2千克、天青链霉菌原粉1千克和鹅掌揪根粉1千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例11

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2.5千克、嗜酸红假单胞菌原粉2.5千克、白色链霉菌原粉1.5千克、天青链霉菌原粉1.5千克和鹅掌揪根粉1千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例12

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉1千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉3千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例13(无中药组)

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉1千克、天青链霉菌原粉2千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例14(无固氮类芽孢杆菌组)

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉1千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉3千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例15(无嗜酸红假单胞菌组)

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、白色链霉菌原粉1千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉3千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例16(无白色链霉菌组)

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、天青链霉菌原粉2千克和鹅掌揪根粉3千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

实施例17(无天青链霉菌组)

其它步骤与实施例3相同,步骤6):将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配:按照克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉2千克、嗜酸红假单胞菌原粉3千克、白色链霉菌原粉1千克和鹅掌揪根粉3千克,进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂。

上述实施例中,细菌培养的茄形瓶中培养基和发酵罐中培养基浓度按如下配方均可实现发明目的。茄形瓶中培养基各组分浓度如下:胰蛋白胨8-10g/L、酵母提取物3-5g/L、氯化钠3-5g/L,溶剂为水;发酵罐中培养基各组分浓度如下:葡萄糖0.3-0.5g/L、牛肉膏0.3-0.5g/L、蛋白胨0.3-0.5g/L和氯化钠0.3-0.5g/L,溶剂为水;。

真菌发酵中,混合物料中孢子粉、面粉和培养基的重量比为0.01-0.02:1-2:1-2范围内,发酵罐内的培养基由以下方法制备均可实现发明目的,将麸皮、豆粕粉和玉米粉按质量比为50-70:15-20:15-25混合,然后加入相当于混合物物重量0.3-0.5%的七水硫酸镁、2-3.5%的硫酸铁和0.1-0.2%的磷酸二氢钾,最后加水至水分质量百分比为50-60%即可。所述曲盘培养发酵的物料温度控制在25-30℃,发酵时间为35-50小时。

实施例18本发明腐熟剂的使用效果验证

为了证明本发明的腐熟剂的使用效果,取上述实施例1、实施例13-17所得的腐熟剂进行验证,结果如表1所示。

表1.本发明的腐熟剂的使用效果

结果表明:未使用本发明腐熟剂发酵动物粪污的对照组开始腐烂时间为15天,使用本发明腐熟剂开始腐烂时间提前6天,完全腐熟时间提前了12天,N素含量相对提高;而实施例13、实施例14、实施例15、实施例16、和实施例17中,由于腐熟剂相对本发明少了部分复配成分,虽然开始腐烂天数和完全腐烂天数均较未使用腐熟剂的对照组有所提前,提高了效率,但均不如本发明的完全成分腐熟剂的效果好(包括氮素相对含量)。

如图1所示,上述各个实施例的一种畜禽粪污废弃物腐熟剂的生产方法均相同,不同之处在于步骤6)中将上述各步骤取得的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和鹅掌揪根粉进行复合组配时,是按照各自的不同克数将上述各步骤制备好的固氮类芽孢杆菌原粉、嗜酸红假单胞菌原粉、白色链霉菌原粉、天青链霉菌原粉和和鹅掌揪根粉进行混合均匀得到所述畜禽粪污废弃物腐熟剂,为简便不再以具体克数描述,以共性的方法描述如下。其具体生产方法如下:所述畜禽粪污废弃物腐熟剂由固氮类芽孢杆菌、嗜酸红假单胞菌、白色链霉菌、天青链霉菌和和鹅掌揪根粉复合组配而成,这些菌种之间、菌种与中药之间具有良好的共生、互生作用,没有拮抗作用。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1