CN100362093C - 一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法 - Google Patents

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Abstract

一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法，利用食品工业排放的高浓度有机废水一豆制品生产中排出的黄泔水和谷氨酸生产后剩余的离交尾液作为营养源，不加入或加入少量蔗糖，与水混合后制成液体培养基。用于培养的好氧高温堆肥发酵功能菌包括：枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌、里氏木霉、类芽孢杆菌等。

Description

一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，涉及一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制，特别是利用食品工业排放的高浓度有机废水配制好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的方法。
背景技术
随着食品工业的高速发展，产生的废渣废糟及高浓度有机废水对环保造成了巨大的压力。如味精工业所产生的味精废母液富含蛋白质、氨基酸、菌体和NH4 +、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、Cl-、SO4 2-、PO4 3-等无机离子，又如豆制品废液，含有17种氨基酸，1.6％的固形物，其CODCr达20000～25000mg/L以上，均属于高浓度有机废水，如果直接排放会造成严重的环境污染，若通过治污排放，其运行费用给企业带来沉重的负担。
另一方面，畜禽养殖发展带来的污染日益严重。其主要治理措施中，通过好氧高温发酵腐熟制成优质商品有机肥是值得大力提倡的有效途径：(1)由于实行工厂化规模化生产，所以禽畜粪的消纳量大，处理效率高；(2)禽畜粪制成优质有机肥，使其中的能量和养分得到循环利用，资源化程度高；(3)禽畜粪高温发酵制成的有机肥产品，不仅含有N、P、K及微量元素为作物直接提供这些营养物质，而且是良好的土壤调节剂，其所含的数量可观的腐殖质，是复杂的可降解的高分子有机胶体物质，其中的胡敏酸等能直接促进植物生长，施入土壤后还能提高土壤的交换容量和保湿性，有效地吸附植物生长所必需的氮、磷、钾及微量元素，保持土壤的持久肥力；有机肥产品中含有大量的细菌、放线菌和真菌，不仅增加土壤中这些微生物的数量，还提供了新的微生物种群。同时，这种有机肥还是一种新型的缓释肥源。据报道，商品有机肥在无土基质中氮素淋溶释放较化肥平稳缓慢。因此这种有机肥产品符合无公害农产品和绿色农产品生产专用肥的要求。显然，利用禽畜粪生产绿色农产品专用肥不仅是治理禽畜粪污染的有效途径，而且将为“打造绿色农业”提供重要的物质保障，实现废弃物资源化，保护农业生态良性循环。
禽畜粪好氧堆肥过程中的微生物主要有二个来源，一是禽畜粪中固有的大量微生物种群；二是来自人工加入的功能菌种即发酵菌剂。禽畜粪的来源不同所携带的微生物种群类型差异较大，如果仅仅利用自然菌群进行堆肥发酵，往往堆肥升温慢，堆制时间长，有机肥生产周期延长，生产企业效益低。根据堆肥发酵过程中的微生物学原理，分离、筛选不同功能的菌种，经人为复合培养制成发酵功能菌剂对禽畜粪接种，不仅能加速堆肥化过程，缩短堆肥时间，还能控制恶臭的产生，减少氮素损失，提高成品有机肥的品质。
目前，国际上禽畜粪发酵菌剂已商品化，如日本的EM、酵素菌已打入我国市场，国内也有类似产品上市，但菌剂价格过高，日本的酵素菌每吨价格高达20万元。据估计，菌剂成本高达有机肥总成本的20～60％。高额的菌剂成本，使企业效益低下甚至无利可图，企业难以持久发展。显然，研制开发具有自主知识产权的禽畜粪高效发酵功能菌剂，降低发酵功能菌的生产成本，使企业拥有菌剂生产能力，是突破制约有机肥企业发展瓶颈的重要途径。
现有的发酵功能菌如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)其培养基的主要原料为：蔗糖、淀粉、豆粕、硫酸锰、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等。一种优化的枯草芽孢杆菌培养基为：淀粉0.3％，蔗糖0.5％，30.8mg/kg的MnSO4 0.2％，，KzHPO4 0.3％，KHzPO4 0.15％，豆粕3％，PH7.0-7.5(《饲料工业》2004年第25卷第7期，枯草芽孢杆菌发酵过程的优化)。
本发明的目的在于：将食品工业排放的高浓度有机废水有效利用于好氧高温堆肥发酵功能菌的培养，降低发酵功能菌的生产成本，并消纳高浓度有机废水。
发明内容
本发明提出的好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法为：采用豆制品生产中排出的黄泔水，或谷氨酸生产后剩余的离交尾液，或黄泔水与离交尾液的混合液作为培养基中的营养成分，将上述三种营养成分分别与水混合成三种液体培养基。
按本方法配制的培养基用于培养的发酵功能菌包括：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheneformis)、浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans)、里氏木霉(TrichodermaReesei)以及类芽孢杆菌(Paenibacillus)。
可以在三种液体培养基中分别加入蔗糖5～30克。
作为优选的枯草芽孢杆菌培养基配方为：每升培养基中含黄泔水300毫升，蔗糖20克，余量为水。
作为优选的地衣芽孢杆菌培养基配方为：每升培养基中含黄泔水300毫升，离交尾液50毫升，蔗糖10克，余量为水。
作为优选的浸麻芽孢杆菌培养基配方为：每升培养基中含黄泔水200毫升，离交尾液25毫升，蔗糖5克，余量为水。
作为优选的里氏木霉培养基配方为：每升培养基中含黄泔水300毫升，蔗糖10克，余量为水。
作为优选的类芽孢杆菌培养基配方为：每升培养基中含黄泔水200毫升，离交尾液100毫升，余量为水。
具体实施方式
为了具体说明本发明的实施方式及证明其使用效果，收集了西湖味精厂味精废液(离交尾液)、杭州豆制品食品有限公司黄泔水配制发酵功能菌的培养基，经测定，两种废液的主要养分含量如表1所示。
表1两种有机废液的N、P、K养分含量
养分     味精废液     黄泔水
全N(g/L)     12.73     0.70
全P(mg/L)     167.18     98.93
全K(g/L)     20.7     0.75
实施例1：枯草芽孢杆菌培养基配制方法：
取黄泔水300毫升，不加入离交尾液，加入蔗糖20克，加水至1000毫升定容。
使用前121℃蒸气灭菌20分钟，冷却至30℃后接入枯草芽孢杆菌菌种，放入振荡摇床温箱20～30℃培养调节通气比为1∶1，使溶氧值的相对值不低于20，保持pH不低于6.5，振荡培养20小时起每4小时取样检测芽孢形成率一次，培养32小时检测芽孢形成率为97％，结束培养，用平皿活菌计数测定活菌数为2.4×1013/毫升。
实施例2：地衣芽孢杆菌培养基配制方法：
每1000毫升培养基中含黄泔水300毫升，离交尾液50毫升，蔗糖10克，余量为水。
培养方法和过程同实施例1。培养24小时结束，检测芽孢形成率为97.4％，用平皿活菌计数测定活菌数为1.7×1013/毫升。
实施例3：浸麻芽孢杆菌培养基配制方法：
每1000毫升培养基中含黄泔水200毫升，离交尾液25毫升，蔗糖5克，余量为水。
培养方法和过程同实施例1。培养24小时结束，检测芽孢形成率为97.6％，用平皿活菌计数测定活菌数为2.5×1013/毫升。
实施例4：里氏木霉培养基配制方法：
每1000毫升培养基中含黄泔水300毫升，不加入离交尾液，加入蔗糖10克，余量为水。
培养方法和过程同实施例1。培养48小时结束，用平皿活菌计数测定活菌数为2.7×1012/毫升。
实施例5：类芽孢杆菌培养基配制方法：
每1000毫升培养基中含黄泔水200毫升，离交尾液100毫升，不加蔗糖，余量为水。
培养方法和过程同实施例1。培养48小时结束，检测芽孢形成率为97.7％，用平皿活菌计数测定活菌数为2.7×1013/毫升。
本发明提供的一种好氧高温发酵功能菌培养基的配制方法，利用了食品工业排放的黄泔水和离交尾液两种高浓度有机废水，加入或不加入少量的蔗糖，无需使用淀粉、豆粕等其它成分，有效降低了生产成本，合理利用废弃资源，减轻环保压力，且又为蓄禽养殖污染的治理提供了低成本的发酵功能菌种。

Claims (5)

1.一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法，所述发酵功能菌为：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheneformis)、浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans)以及里氏木霉(Trichoderma Reesei)，其特征在于：采用豆制品生产中排出的黄泔水，或谷氨酸生产后剩余的离交尾液与上述黄泔水的混合液作为培养基中的营养成分，将上述两种营养成分分别与水混合成两种液体培养基，在两种液体培养基中分别加入蔗糖5～30克。
2.按权利要求1所述一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法，其特征在于：作为优选的枯草芽孢杆菌培养基配方为：每升培养基中含黄泔水300毫升，蔗糖20克，余量为水。
3.按权利要求1所述一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法，其特征在于：作为优选的地衣芽孢杆菌培养基配方为：每升培养基中含黄泔水300毫升，离交尾液50毫升，蔗糖10克，余量为水。
4.按权利要求1所述一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法，其特征在于：作为优选的浸麻芽孢杆菌培养基配方为：每升培养基中含黄泔水200毫升，离交尾液25毫升，蔗糖5克，余量为水。
5.按权利要求1所述一种好氧高温堆肥发酵功能菌培养基的配制方法，其特征在于：作为优选的里氏木霉培养基配方为：每升培养基中含黄泔水300毫升，蔗糖10克，余量为水。
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