CN101775356B - 一种处理畜禽粪便的复合微生物菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理畜禽粪便的复合微生物菌剂及其制备方法和应用。采用的技术方案是：复合微生物菌剂由酿酒酵母菌，粉状毕赤酵母菌，枯草芽孢杆菌，腊样芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌和植物乳杆菌组成。采用此复合微生物菌剂处理畜禽粪便可以制得生物有机肥。本发明制备的处理畜禽粪便的复合微生物菌剂，原料易得，生产方法简单。用此处理畜禽粪便的复合微生物菌剂与禽畜粪便、有机物料和玉米面混合，制备生物有机肥，不仅可以处理禽畜粪便，而且也有效利用了农村的废弃物。制得的生物有机肥，由于不存在化学物质，不会对农作物及耕地造成污染。

Description

一种处理畜禽粪便的复合微生物菌剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于微生物肥料技术领域，具体地涉及一种处理禽畜粪便的复合微生物菌剂及其制备方法，及利用该菌剂制备生物有机肥。

背景技术

我国每年禽畜粪便多达30亿吨，但目前处理畜禽粪便的能力仅为20％左右，大部分直接还田，造成土传病害和微生物大量聚集。另外，农户和企业大量堆集畜禽粪便，造成蚊蝇混乱，同时造成地下水和环境污染。采用微生物发酵农作物废弃物及禽畜粪便，发酵生产生物有机肥料，不仅可以实现禽畜粪便无害化、而且可解决农村环境污染和发展绿色农业。目前，处理禽畜粪便无害化和工业化，主要采用两种发酵方式：一是，翻拌式，此法达到彻底无害化有相当大难度，如不烘干，产品的干燥成为问题。二是，有机肥生产方式，如发酵再造粒或造粒再发酵。发酵再造粒，烘干提高了成本，而且造成微生物菌种损伤；造粒再发酵，造成直接施入土壤中，二次发酵产生烧苗现象。

发明内容

本发明是针对上述问题，提供一种可以处理禽畜粪便的复合微生物菌剂以及利用该菌剂生产的生物有机肥，实现了禽畜粪便无害化和保护了环境。

本发明中，由如下6种菌组成：酿酒酵母菌(Saccharomycescerevisiace)，粉状毕赤酵母菌(Pichiafarinose(lindner)hanxen)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，腊样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和植物乳酸杆菌(lactobcillus plantarum)。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种处理畜禽粪便的复合微生物菌剂，其特征在于按载体的重量份配比组成如下：

含酿酒酵母菌载体        1.4～1.8份、

含粉状毕赤酵母菌载体    0.2～1.3份、

含枯草芽孢杆菌载体      0.45～0.85份、

含腊样芽孢杆菌载体      0.4～0.8份、

含巨大芽孢杆菌载体      0.2～0.6份、

含植物乳酸杆菌载体      0.65～1.05份；

其中，所述的载体组成为，麸皮和米糠按重量比1∶1～1∶2混合。

上述处理畜禽粪便的复合微生物菌剂的制备方法如下：

1)载体制备：

麸皮和米糠按重量比1∶1～1∶2混合均匀，作为吸附载体；

2)含微生物菌株的载体制备：

分别将酿酒酵母菌和粉状毕赤酵母菌活化，培养，放大，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，分别进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过2.5亿/克，分别得到含酿酒酵母菌载体和含粉状毕赤酵母菌载体；

分别将枯草芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌活化，培养，放大，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，分别进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过3亿/克，分别得到含枯草芽孢杆菌载体、含腊样芽孢杆菌载体和含巨大芽孢杆菌载体；

将植物乳酸杆菌活化，培养，放大，当有效活菌数为1.5～3亿/ml个数时，进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过2亿/克，得到含植物乳酸杆菌载体；

所述的培养基配方：在常规PDA培养基中添加，PGY蛋白胨0.5克，牛肉膏0.5克，酵母膏0.5克，吐温80  0.5克，调节PH6.8～7.0。

3)混合

将第二步骤制备的含微生物菌株的载体，按上述载体的重量份配比，取料，混合均匀；在无菌条件下，进行发酵，保持温度35～38℃，持续24～36小时；然后进行低温干燥，干燥温度不高于55℃，至含水量≤20％，有效活菌总数≥20亿/克，杂菌率≤10％时，即制成处理畜禽粪便复合微生物菌剂，常温常压下，真空包装。

用上述制备的处理畜禽粪便的复合微生物菌剂来处理禽畜粪便，制备含有处理畜禽粪便的复合微生物菌剂的生物有机肥。生物有机肥中包括上述制备的处理畜禽粪便的复合微生物菌剂、有机物料、玉米面和禽畜粪便；其配比为每立方米禽畜粪便添加80～100kg有机物料、1～2kg玉米面和0.8～1.5kg处理畜禽粪便处理畜禽粪便复合微生物菌剂。

其中，所述的有机物料是稻壳、锯末或秸秆。优选秸秆。

制备生物有机肥时，需经过主发酵和后发酵两步，主发酵是将新鲜有机肥料(如有机物料、玉米面和禽畜粪便)在发酵仓或发酵槽中进行。后发酵是在主发酵好的物料中添加处理畜禽粪便的复合微生物菌剂，然后堆积，使尚未完全分解的有机物质继续分解，变成稳定的腐殖质物质。

据测定，猪粪C/N比平均为14∶1左右，鸡粪为8∶1左右，而通常微生物繁殖要求的适宜C/N比为20-30∶1，当C/N比小于15∶1，分解前期氮素以释放为主，C/N比为15-30∶1时，有机肥氮的释放与固定并存。为了创造适宜微生物活动的营养条件，需调整有机肥料的C/N比。经反复验证，选用稻壳、秸秆或锯末与禽畜粪便混合后，从生成的生物有机质含量看，锯末与禽畜粪便混合后，其有机质含量达到50％以上；秸秆与禽畜粪便混合后，其有机质含量达到35-40％；稻壳与禽畜粪便混合后，其有机质含量达到45％左右。从发酵速度看，秸秆发酵快，稻壳商品性差，锯末发酵慢。因此综合因素，以禽畜粪便掺入秸秆混合较好。

发酵适宜的含水率为65-70％，含水率小于65％，秸秆和锯末腐解程度差，含水率大于70％，水分过多影响通气，内部形成厌氧发酵，升温慢，腐解度差。因此，发酵前，根据实际情况，通过添加或不添加泥炭保证含水率为65-70％。

发酵过程中，有大量氨态氮生成，3-8天pH达高峰值，原料的pH由起点的7.5左右上升至8.5-9.0，此后随着温度的下降和NH₃态氮的减少，pH开始下降，至结束时降至起始水平。因此在原料中适当加入辅料，起到调节pH与中和发酵产生的碱性物质的作用。同时添加辅料也使生物有机肥增加肥效，提高农作物的产量，所述的辅料为麸皮、鱼粉、骨粉、草炭、膨润土或页岩的一种或几种的混合。

本发明的有益效果是：本发明制备的处理畜禽粪便的复合微生物菌剂，不仅原料易得，而且生产方法简单。用此处理畜禽粪便的复合微生物菌剂与禽畜粪便、有机物料和玉米面混合，制备生物有机肥，不仅可以处理禽畜粪便，而且也有效利用了农村的废弃物。制得的生物有机肥，由于不存在化学物质，不会对农作物及耕地造成污染。

经过试验、示范表明，该项目生产的系列产品营养元素全面，且菌种活性高，单位产品肥效高，固氮、解钾和抗病等作用比市场上同类产品高10～30％。产品耐受恶劣条件能力强，繁殖速度快，如固氮菌，不到20分钟繁殖一代，产品易于保存，自然环境下产品保存两年后，菌体存活率为75％，菌体中芽孢率所占的比例高，由于生物肥中的微生物在施用过程中，需要耐受较为恶劣的环境，微生物中芽孢的数量直接关系到肥效的高低，在本产品中芽孢数量达到微生物总数的90％以上。接种处理畜禽粪便复合微生物菌剂的处理最高发酵料温达到70℃，氨态氮含量下降到300mg/kg以下，全氮含量比自然堆制提高30％，应用生物有机肥提高粮食作物产量10-15％，果树和蔬菜产量提高15-25％。

具体实施方式

实施例1  一种处理畜禽粪便的复合微生物菌剂

(一)按载体的重量份配比组成如下：

含酿酒酵母菌载体        1.6份、

含粉状毕赤酵母菌载体    0.9份、

含枯草芽孢杆菌载体      0.65份、

含腊样芽孢杆菌载体      0.6份、

含巨大芽孢杆菌载体      0.4份、

含植物乳酸杆菌载体      0.85份；

载体组成为，麸皮和米糠按重量比1∶1混合。

(二)处理畜禽粪便的复合微生物菌剂制备方法如下：

1)载体制备：

将麸皮和米糠按重量比1∶1混合均匀，作为吸附载体；

2)含微生物菌株的载体制备：

①含酿酒酵母菌载体：将酿酒酵母菌株，按微生物领域常规操作进行活化，经一级放大，二级放大和摇床放大，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过2.5亿/克，具备混合条件；

采用的培养基为：在常规PDA培养基中添加，PGY蛋白胨0.5克，牛肉膏0.5克，酵母膏0.5克，吐温80  0.5克，调节PH6.8～7.0；

②含粉状毕赤酵母菌载体：培养基和步骤同①，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过2.5亿/克，具备混合条件；

③含枯草芽孢杆菌载体：培养基和步骤同①，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过3亿/克，具备混合条件；

④含腊样芽孢杆菌载体：培养基和步骤同①，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过3亿/克，具备混合条件；

⑤含巨大芽孢杆菌载体：培养基和步骤同①，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过3亿/克，具备混合条件；

⑥含植物乳酸杆菌载体：培养基和步骤同①，当有效活菌数为2.5～5亿/ml个数时，进行载体吸附，至载体上有效活菌数超过2亿/克，具备混合条件；

3)混合

将第二步骤制备的含微生物菌株的载体，按载体重量份配比，取料，混合均匀；在无菌条件下，进行自然固态堆积发酵，保持温度35～38℃，持续24～36小时；然后进行低温干燥，干燥温度不高于55℃，至含水量≤20％，有效活菌总数≥20亿/克，杂菌率≤10％时，常温常压下真空包装，制成处理畜禽粪便的复合微生物菌剂。

实施例2  一种处理畜禽粪便的复合微生物菌剂

(一)按载体的重量份配比组成如下：

含酿酒酵母菌载体        1.4份、

含粉状毕赤酵母菌载体    0.2份、

含枯草芽孢杆菌载体      0.45份、

含腊样芽孢杆菌载体      0.4份、

含巨大芽孢杆菌载体      0.2份、

含植物乳酸杆菌载体      0.65份；

载体组成为，麸皮和米糠按重量比1∶1.5混合。

(二)制备方法同实施例1。

实施例3  一种处理畜禽粪便的复合微生物菌剂

(一)按载体的重量份配比组成如下：

含酿酒酵母菌载体        1.8份、

含粉状毕赤酵母菌载体    1.3份、

含枯草芽孢杆菌载体      0.85份、

含腊样芽孢杆菌载体      0.8份、

含巨大芽孢杆菌载体      0.6份、

含植物乳酸杆菌载体      1.05份；

载体组成为，麸皮和米糠按重量比1∶2混合。

(二)制备方法同实施例1。

实施例4  一种生物有机肥

配比为：每立方米鸡粪添加90kg秸秆、1.5kg玉米面和1.0kg实施例1制备的处理畜禽粪便的复合微生物菌剂。

制备方法：按配比，将鸡粪、秸秆和玉米面，混合均匀，测得C/N为25∶1，水分为75.3％，添加泥灰，至测得混合物的水分在65-70％之间。将上述混合好的物料送入GALLUS发酵仓，加压混炼，除臭杀菌。出仓后，将处理畜禽粪便的复合微生物菌剂接种于混合物中，物料混合均匀后，堆置发酵，堆置成高0.7m、宽2.2m的长条形料堆。上插温度计，用草苫覆盖。24小时后翻堆1次，之后每天翻1次，每天测定温度1次，翻拌后温度升高微弱或不再升高，标志着易分解的碳水化合物和氮化物的初级分解已基本结束。发酵5天后，将料堆摊开晾干，当水分降至30％时，将发酵产物造粒，干燥，当物料含水量降低至20％以下时，包装，制成生物有机肥。

实施例5  一种生物有机肥

在实施例2制得的含有处理畜禽粪便的复合微生物菌剂的生物有机肥中，按每千克生物有机肥添加0.1kg麸皮、0.05kg鱼粉和0.3kg骨粉。

实施例6  一种生物有机肥

在实施例3制得的含有处理畜禽粪便的复合微生物菌剂的生物有机肥中，按每千克生物有机肥添加0.45kg草炭、0.1kg麸皮、0.05kg鱼粉、0.05kg骨粉和0.3kg膨润土。

实施例7  一种生物有机肥

在实施例1制得的含有处理畜禽粪便的复合微生物菌剂的生物有机肥中，按每千克生物有机肥添加0.3kg草炭、0.1kg麸皮、0.05kg鱼粉、0.05kg骨粉、0.15kg页岩和0.15kg膨润土。

Claims (1)

1.一种生物有机肥的制备方法，其特征在于制备方法如下：

将禽畜粪便、有机物料和玉米面，混合均匀，通过调节物料的配比，至混合物的C/N比为20～25∶1，通过添加或不添加泥灰，至混合物的水分在65-70％之间；将上述混合好的物料送入GALLUS发酵仓，加压混炼，除臭杀菌；出仓后，将处理畜禽粪便的复合微生物菌剂接种于混合物中，物料混合均匀后，堆置发酵，摊开晾干，当水分降至30％时，将发酵产物造粒，干燥；

处理畜禽粪便的复合微生物菌剂、有机物料、玉米面和禽畜粪便的配比为：每立方米的禽畜粪便添加80～100kg的有机物料、1～2kg的玉米面和0.8～1.5kg的处理畜禽粪便的复合微生物菌剂；

其中，所述的有机物料是稻壳、锯末或秸秆的一种或几种的混合；

所述的处理畜禽粪便的复合微生物菌剂，按载体的重量份配比组成如下：

含酿酒酵母菌载体            1.4～1.8份、

含粉状毕赤酵母菌载体        0.2～1.3份、

含枯草芽孢杆菌载体        0.45～0.85份、

含腊样芽孢杆菌载体          0.4～0.8份、

含巨大芽孢杆菌载体          0.2～0.6份、

含植物乳酸杆菌载体        0.65～1.05份；

其中，所述的载体组成为，麸皮和米糠按重量比1∶1～1∶2混合。