CN102050645A - 利用甘薯淀粉废水生产木霉微生物肥料 - Google Patents

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白志辉
倪锦俊
徐圣君
江道赫
王斌科
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Abstract

本发明涉及一种甘薯淀粉废水资源化生产木霉菌微生物肥料的方法，属于微生物肥料和废水资源化技术领域。该方法主要是以甘薯淀粉生产过程中产生的废水为主要营养原料，采用液态和固态联合发酵的方法生产木霉菌微生物肥料。生产工艺包括：(1)利用甘薯淀粉废水为培养基接种木霉菌种，液态培养制备液态种子；(2)利用甘薯淀粉废水为发酵原料，接种液态种子，大量制备液态木霉菌产物；(3)将培养好的液态种子或液态木霉菌产物添加到生物质物料中，固态发酵，制备固态木霉菌产物；(4)发酵产物经干燥处理后添加稳定剂和助剂，粉碎、包装。该工艺生产木霉微生物肥料，具有生产成本低、环境友好的特点，产品能明显改善土壤环境质量、提高作物产量，而且能够防治多种植物病害。同时为高效处理甘薯淀粉生产过程中产生的大量高浓度废水找到有效的处理方法，减少环境污染。

Description

利用甘薯淀粉废水生产木霉微生物肥料
技术领域
本发明属于微生物肥料和废水资源化技术领域。
技术背景
甘薯易腐烂，不宜长期存放。甘薯的深加工，可以解决因贮存鲜薯不当而导致大量烂薯的现象，甘薯精制淀粉经过不同深度的加工，可生产出数百种有价值的产品，增值10-30倍左右。但是，目前的加工工艺，每生产1吨甘薯淀粉大约产出6吨高浓度有机废水，这些废水的COD值高达10000mg/L以上，主要含有溶解性淀粉、蛋白质、果胶、有机酸及少量的油脂，易腐败发酵，使水质发黑发臭，排入河流会消耗水中的溶解氧，促进藻类及水生植物繁殖，量大时河流严重缺氧，发生厌氧腐败，散发恶臭，鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡。而采用一般污水处理工艺将如此高浓度的废水处理达标，消耗惊人。从另一个角度考虑，甘薯淀粉废水中的有机质(包括：蛋白质、果胶、糖类等)是微生物生长的良好营养底物，可以做成微生物培养基，发酵生产微生物产品。
木霉菌(Trichoderma sp.)在分类地位上为半知菌类丛梗孢目真菌，在自然界中分布广泛，木霉对多种重要植物病原真菌有拮抗作用，被公认为是非常有效的生物防治因子。近年来又发现术霉对多种植物的生长起到促进作用，因此国内外都开发出一些以木霉为主的生物菌肥，在促进作物生长的同时，提高了作物的抗病性。微生物肥料是指一类含有活性微生物的特定制剂，应用于农业生产中，能够获得特定的肥料效应。它可以活化土壤养分，增强土壤供肥能力，刺激作物生长，提高作物产量和品质，防止有害菌的繁殖，增加土壤中有益微生物数量，对改善土壤生态环境有着良好的促进作用。
文献报道的木霉菌的生产方法所采用的培养基以粮食及其副产品为主要营养物质来源。如：中国专利(公开号：CN 1554242A)中公开了一种木霉菌的生产方法，其培养基主要是颗粒直径在1-5毫米之间的小米、稻米、玉米、大麦、小麦或高梁。中国专利(公开号：CN 1422946A)中公开了一种木霉菌的生产方法，其生产原料主要是大麦、麸皮、莜麦等。而以甘薯淀粉废水作为培养基来生产木霉菌的方法还未见报道。木霉菌可以代谢多种纤维素和半纤维素酶，能有效利用各种生物质，如：秸秆、稻壳、蔗渣、甜菜渣等。甘薯淀粉废水中含有大量蛋白质、果胶、糖类等有机物，可以为木霉菌生长提供多种营养。因此，用甘薯淀粉废水来生产木霉菌不仅可以降低生产成本，而且可以有效处理高浓度废水。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用甘薯淀粉废水和废弃生物质(秸秆、蔗渣、甜菜渣、稻壳等)来生产木霉微生物肥料的方法。
本发明所述的木霉微生物肥料的生产方法如下：
1、种子制备：木霉菌种为常规农用菌种如：绿色木霉(Trichoderma viride)、哈茨木霉(Trichoderma harziamum)、黄绿木霉(Trichoderma auxeoviride)、康氏木霉(Trichodermakoningii)等。将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，冷却后接种木霉菌种，接种浓度106-107个孢子/毫升培养基，于20-35℃，摇瓶120-200转/分钟培养24-48小时，即得液态种子。
2、液态发酵：将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，新鲜废水也可以不灭菌。接种2％-20％液体种子，于20-35℃，发酵罐中通气好氧培养24-72小时，即得液态木霉菌产物。
3、固态发酵：以废弃生物质(粉碎的秸秆、蔗渣、甜菜渣、稻壳等)为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照2-4倍重量添加到生物质物料中，搅拌均匀，于20-35℃，静态培养3-15天，即得固态木霉菌产物。
4、后处理：液态木霉菌产物以菌丝体为主，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，低温保存，尽快使用。固态木霉菌产物以分生孢子为主，经干燥处理后，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。根据地域情况也可以直接使用于农田土壤，既能增加土壤肥力，又能改良土壤，有效防治土传病害。
由本发明技术方案生产木霉微生物肥料，具有生产成本低，环境友好的特点，产品能明显改善土壤环境质量、提高作物产量，而且能够防治多种植物病害。同时为高效处理甘薯淀粉生产过程中产生的大量高浓度有机废水找到有效的处理方法。以下通过具体实施例详细说明本发明的实施，目的在于帮助读者更好地理解本发明的精神实质，但不作为对本发明实施范围的限定。
实施例1
甘薯淀粉废水液态、固态联合发酵生产绿色木霉微生物肥料：
种子制备：将甘薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，冷却后接种绿色木霉菌种，接种浓度107个孢子/毫升培养基，于26℃，摇瓶150转/分钟培养36小时，即得液态种子。
液态发酵：将甘薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，新鲜废水也可以不灭菌。接种5％液体种子，于26℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态绿色木霉菌产物。
固态发酵：以甜菜渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3倍重量添加到甜菜渣中，搅拌均匀，于26℃，静态培养5天，即得固态绿色木霉菌产物。
后处理：固态绿色木霉菌产物以分生孢子为主，经干燥处理后，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品孢子含量可以达到8.5×109个孢子/克。
实施例2
甘薯淀粉废水液态、固态联合发酵生产哈茨木霉微生物肥料：
种子制备：将甘薯淀粉废水于121℃灭菌15分钟，冷却后接种哈茨木霉菌种，接种浓度106个孢子/毫升培养基，于28℃，摇瓶150转/分钟培养48小时，即得液态种子。
液态发酵：将甘薯淀粉废水于121℃灭菌15分钟，接种10％液体种子，于28℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态哈茨木霉菌产物。
固态发酵：以甘蔗渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3倍重量添加到甘蔗渣中，搅拌均匀，于28℃，静态通风培养10天，即得固态哈茨木霉菌产物。
后处理：固态哈茨木霉菌产物以分生孢子为主，经干燥处理后，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品孢子含量达到5×109个孢子/克。

Claims (1)

1.一种利用甘薯淀粉废水生产木霉微生物肥料的方法，其特征在于，该方法是以甘薯淀粉生产过程中产生的废水为主要培养基原料进行液态、固态发酵生产木霉微生物肥料，所述木霉微生物肥料的生产方法包括如下步骤：
(1)种子制备：将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，冷却后接种常规农用木霉菌种，包括绿色木霉(Trichoderma viride)、哈茨木霉(Trichoderma harziamum)、黄绿木霉(Trichoderma auxeoviride)、康氏木霉(Trichoderma koningii)。接种浓度106-107个孢子/毫升培养基，于20-35℃，摇瓶120-200转/分钟培养24-48小时，得到液态种子；
(2)液态发酵：将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，新鲜废水也可以不灭菌。接种2％-20％液态种子，于20-35℃，发酵罐中通气好氧培养24-72小时，得到液态木霉菌产物；
(3)固态发酵：以废弃生物质(粉碎的秸秆、蔗渣、甜菜渣、稻壳)为支持物，将培养好的液态种子或液态木霉菌产物按照2-4倍重量添加到生物质物料中，搅拌均匀，于20-35℃，静态培养3-15天，得到固态木霉菌产物；
(4)后处理：液态木霉菌产物中添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，低温保存。固态木霉菌产物经干燥处理后，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。
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