CN101880182A - 寒区畜禽粪便低温快速发酵剂及其制备方法和应用 - Google Patents

寒区畜禽粪便低温快速发酵剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种寒区畜禽粪便低温快速发酵剂及其制备方法和应用。该低温快速发酵剂包括组分Ⅰ和组分Ⅱ，其中，组分Ⅰ由枯草芽孢杆菌固体菌剂、嗜纤维分解菌固体菌剂和巨大芽孢杆菌固体菌剂的混合物所组成；组分Ⅱ为小单孢菌属固体菌剂。在寒区环境温度低于0℃将本发明寒区畜禽粪便低温快速发酵剂加入畜禽粪便与秸秆堆肥物料中，低温菌能够利用淀粉与糖类等简单有机物进行快速繁殖，产生生物热使物料迅速起温，进行高温发酵和除臭。突破了低温界限，实现了0℃以下高温快速发酵，减少堆肥过程中的氨气挥发。

Description

寒区畜禽粪便低温快速发酵剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及畜禽粪便发酵剂，尤其涉及寒区畜禽粪便低温快速发酵剂及其制备方法，本发明还涉及寒区畜禽粪便低温快速发酵剂在寒区畜禽粪便发酵中的应用，属于畜禽粪便低温发酵剂领域。
背景技术
畜禽粪便的加工处理方式多种多样，有物理方法、化学方法、微生物发酵法等。畜禽粪便发酵作肥料的传统老办法是，让其自然堆积发酵5-6个月，作饲料也要二十天或一个月左右，这样臭味散发，既污染环境又造成养分大量流失。而用微生物发酵法处理粪便，不仅能加快发酵过程，缩短发酵时间，减少氮素损失，提高发酵物的养分含量；而且能通过发酵产生温度使发酵物脱水，节省能耗，降低成本，操作简单，易于推广。发酵后的畜禽粪便可有以下用途：1、可以用来养殖鱼虾，不污染水质，既可以作为鱼虾饲料，又可以作肥水产品；2、可以用来养殖黄粉虫、蝇蛆、蚯蚓建立生态养殖模式；3、可以制作种植、花卉等生物有机肥。
在高寒地区由于气温较低，采用一般的畜禽粪便发酵剂，存在着起温慢、耗时长且发酵不彻底的缺陷，有待改进。
发明内容
本发明目的之一是提供一种寒区畜禽粪便低温快速发酵剂；
本发明目的之二是提供一种制备上述寒区畜禽粪便低温快速发酵剂的方法；
本发明目的之三是将上述寒区畜禽粪便低温快速发酵剂应用于寒区畜禽粪便发酵；
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：
一种寒区畜禽粪便低温快速发酵剂，包括组分Ⅰ和组分Ⅱ，其中，组分Ⅰ由枯草芽孢杆菌固体菌剂、嗜纤维分解菌固体菌剂和巨大芽孢杆菌固体菌剂的混合物所组成；组分Ⅱ为小单孢菌属固体菌剂。
为了达到更好的效果，组分Ⅰ和组分Ⅱ的体积比例为1∶0.5；其中，组分Ⅰ的活菌数优选为5×109/g以上，组分Ⅱ的活菌数优选为12×109/g以上。
本发明所用到的所有微生物菌种均可通过商业途径购买得到。
本发明的另一个目的是提供一种制备上述寒区畜禽粪便低温快速发酵剂的方法；
一种制备上述寒区畜禽粪便低温快速发酵剂的方法，包括以下步骤：
(1)将枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌混合后，按10％～15％接种量接入发酵罐灭菌培养液中，15-20℃培养48～56h，得到枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌混菌发酵液；将小单孢菌属10％接种量入发酵罐灭菌培养液中，30-32℃液体扩大培养30-36h，得到枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌、巨大芽孢杆菌混菌发酵液；
(2)将枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌混菌发酵液按固体基质重量的25％接种，于15～20℃条件下培养3d活菌数达到5×109/g以上；将小单孢菌属发酵液按固体基质重量的15％接种于30～35℃条件下培养2d活菌数达到12×109/g以上；再将两种固体菌剂按1∶0.5混合后风干至水分为20％，即为低温复合发酵剂。
本发明寒区畜禽粪便低温快速发酵剂的应用方法，包括：将所述低温复合发酵剂在低温季节按1∶200加入堆肥物料中，用作物秸秆粉调节之水分为50％-60％，混匀后推入发酵槽内(槽宽2m、槽高2m、槽长50m)或堆成宽2m、高1-1.3m、长度不限的条垛进行发酵；根据温度进行翻堆，当物料温度上升到55℃以上时翻堆降温和给氧，高温期持续6天以上，15后物料达到腐熟。
在寒区环境温度低于0℃将本发明寒区畜禽粪便低温快速发酵剂加入畜禽粪便与秸秆堆肥物料中，低温菌能够利用淀粉与糖类等简单有机物进行快速繁殖，产生生物热使物料迅速起温，进行高温发酵和除臭。突破了低温界限，实现了0℃以下高温快速发酵，减少堆肥过程中的氨气挥发。
附图说明
图1低温复合发酵剂对牛粪、牛粪与鸡粪堆肥温度的影响试验结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1本发明寒区畜禽粪便低温快速发酵剂的制备
一、试验材料
(1)菌种来源：枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌购自中国农业科学院菌保中心；小单孢菌属购自中国科学院菌种保藏中心。
(2)培养基的组成
固体发酵培养基：
1.蔗糖20g、酵母膏1-2g、磷酸氢二钾0.2-0.4g、硫酸镁0.2-0.4g、氯化钠1-2g、碳酸钙2-5g，水1000mL，pH6.8-7.0。
2.可溶性淀粉20g、硫酸铵2.0g、磷酸氢二钾0.8g-1.0g、硫酸锰0.2-0.4g、氯化钠1-2g，水1000mL，pH7.2-7.4。
液体发酵培养基：
1.蔗糖10g、淀粉10g、酵母膏1-2g、豆饼粉15g、麸皮10g、磷酸氢二钾0.2-0.4g、硫酸镁0.2-0.4g、碳酸钙2-5g，水1000mL，pH7.0-7.2。
2.可溶性淀粉10g、蔗糖10g、硫酸铵2.0g、磷酸氢二钾0.8g-1.0g、硫酸锰0.2-0.4g、氯化钠1-2g、碳酸钙2-5g，水1000mL，pH7.2-7.4。
二、制备方法
枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌混合后，接种量按10％～15％接入发酵罐灭菌培养液中，15-20℃培养48～56h，此时微生物数量为5×109/ml以上；小单孢菌属10％接种量入发酵罐灭菌培养液中，30-32℃液体扩大培养30-36h，此时微生物数量为12×109/ml以上；
然后将枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌、巨大芽孢杆菌混菌发酵液按固体基质重量的25％接种，于15～20℃条件下培养3d活菌数达到5×109/g以上；小单孢菌属发酵液按固体基质重量的15％接种于30～35℃条件下培养2d活菌数达到12×109/g以上；再将两种固体菌剂按1∶0.5混合后风干至水分为20％，即为低温复合发酵剂。
试验例1
将实施例1所制备的低温复合发酵剂在低温季节按1∶200加入堆肥物料中，用作物秸秆粉调节之水分为50％-60％，混匀后推入发酵槽内，槽宽2m、槽高2m、槽长50m发酵槽内或堆成宽2m、高1-1.3m、长度不限的条垛进行发酵。
根据温度进行翻堆，当物料温度上升到55℃以上时翻堆降温和给氧，高温期持续6天以上，15后物料达到腐熟。
对照、处理1和处理2分别为牛粪加20％秸秆不接低温复合发酵剂和牛粪加20％秸秆、牛粪加20％鸡粪和20％秸秆接入低温复合发酵剂。由图可以看出1～3d在未采取任何人为加热措施条件下温度升至45℃以上，此时对照温度仅为22℃。
第4d物料温度分别为59℃、65℃和25℃。第5～8d处理1、2温度升至65℃、64℃；第9～11d处理1、处理2温度上升到57℃和59℃；第12d处理1、处理2温度下降到52℃和51℃，15d发酵结束时物料温度为35℃和31℃，对照一直未能进入高温期。

Claims (6)

1.一种寒区畜禽粪便低温快速发酵剂，其特征在于，包括组分Ⅰ和组分Ⅱ，其中，组分Ⅰ由枯草芽孢杆菌固体菌剂、嗜纤维分解菌固体菌剂和巨大芽孢杆菌固体菌剂的混合物所组成；组分Ⅱ为小单孢菌属固体菌剂。
2.按照权利要求1所述的寒区畜禽粪便低温快速发酵剂，其特征在于：组分Ⅰ和组分Ⅱ的体积比例为1∶0.5。
3.按照权利要求1所述的寒区畜禽粪便低温快速发酵剂，其特征在于：组分Ⅰ的活菌数为5×109/g以上，组分Ⅱ的活菌数为12×109/g以上。
4.一种制备权利要求1-3任何一项所述寒区畜禽粪便低温快速发酵剂的方法，包括以下步骤：
(1)将枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌混合后，按10％～15％接种量接入发酵罐灭菌培养液中，15-20℃培养48～56h，得到枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌混菌发酵液；将小单孢菌属10％接种量入发酵罐灭菌培养液中，30-32℃液体扩大培养30-36h，得到枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌、巨大芽孢杆菌混菌发酵液；
(2)将枯草芽孢杆菌、嗜纤维分解菌和巨大芽孢杆菌混菌发酵液按固体基质重量的25％接种，于15～20℃条件下培养3d活菌数达到5×109/g以上；将小单孢菌属发酵液按固体基质重量的15％接种于30～35℃条件下培养2d活菌数达到12×109/g以上；再将两种固体菌剂按1∶0.5混合后风干至水分为20％，即得。
5.权利要求1-3任何一项所述寒区畜禽粪便低温快速发酵剂在发酵畜禽粪便或/和作物秸秆中的应用。
6.按照权利要求5所述的应用，包括：将所述低温复合发酵剂在低温季节按1∶200的体积比加入到堆肥物料中，用作物秸秆粉调节之水分为50％-60％，混匀后推入发酵槽内或堆成条垛进行发酵；根据温度进行翻堆，当物料温度上升到55℃以上时翻堆降温和给氧，高温期持续6天以上，15天后物料达到腐熟。
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