CN102172176A - 以棉秆为原料生产纤维和食用菌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以棉秆为原料生产纤维和食用菌的方法，通过棉秆破碎与皮芯分离、棉秆皮脱胶、水洗、脱水、烘干、除杂、精梳等工艺生产纺织纤维；将皮芯分离产生的有机物和棉秆皮脱胶所产生的有机废水混合后，添加辅助原料配制培养基生产食用菌。实现了棉秆有机物质的完全利用和污染物的零排放。本发明公开了一种三级连续水循环生物脱胶技术，通过三级连续生物脱胶，并将脱胶废水循环利用，增强了产果胶酶菌种数量和果胶酶的活力，提高了水的利用率。
Description
技术领域
本专利涉及一种以棉秆为原料生产纤维和食用菌的方法。
背景技术
在已有技术中，以棉秆为原料通过皮芯分离，化学方法、酶法和生物法等方法脱胶生产纤维，这些方法不能完全利用韧皮纤维以外的有机质，同时生产中产生的污水难于处理或处理成本过高。以棉秆为原料生产食用菌的技术，通过将棉秆粉碎配料生产各种不同的食用菌，这些方法没有将韧皮纤维分离加以利用，经济效益不高。
1995年9月6日中国发明专利申请公开号CN1107917A报道了一种棉秆皮提取纤维的方法，该方法以棉秆皮为原料，通过预处理、提取、打洗、脱色等工艺提取纤维，其提取工艺采用硫酸或烧碱处理。该技术没有有效的利用提取纤维后的有机质，提取纤维过程的脱胶废水含有大量的有机污染物和酸碱等化学污染物。
2008年7月9日中国发明专利申请公开号CN101215717 A公开了一种棉秆皮纤维生物酶脱胶方法。该方法采用酸性酶和碱性酶对棉秆皮纤维进行脱胶，提高了纤维的性能，减少污水排放。该技术虽然减少了污水排放，但脱胶过程的脱胶废水仍然含有大量的有机污染物，也没有有效的利用棉秆皮纤维以外的有机质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以棉秆为原料生产纤维和食用菌的方法，一方面提取纤维，另一方面利用生产纤维后的有机质生产食用菌，使有机物质得到充分利用，同时解决纤维生产中的污水处理问题，使棉秆的有机质完全利用，无生产污水排放。
为了解决上述问题，本发明提出一种以棉秆为原料生产纤维和食用菌的方法，按下列工艺步骤进行：
a、棉秆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉秆破碎，经过分筛，筛上部分为不易破碎棉秆皮，筛下部分为棉秆皮以外的有机质；
b、棉秆皮脱胶
对筛上部分的棉秆皮采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉秆皮进行脱胶处理，具体操作方法为：
按葡萄糖1-3﹪，磷酸二氢钾0.1-1﹪，氯化镁0.1-0.5﹪，尿素0.1-0.5﹪，蛋白胨2-10﹪，酵母粉0.1-0.5﹪；余量为水配方配制成培养基，用硫酸或烧碱调节pH至5.0-8.0；将灭菌后的培养基加入到培养罐中，接入产果胶酶菌种，培养16-24小时，得到菌液；按葡萄糖5-20﹪，磷酸二氢钾1-10﹪，氯化镁1-10﹪，尿素1-10﹪，余量为水配方配制成营养液；在第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）分别加入90﹪的水和10﹪的营养液；各取脱胶槽容积0.5-5﹪的菌液，分别加入到第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）中，将棉秆皮加入第一级脱胶槽料斗（1）中，启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），待物料布满第一级脱胶槽（2）底部后即停止；静置10-28小时进行脱胶处理；继续向第一级脱胶槽料斗（1）中加入棉秆皮，再启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3）；同时还启动第一级脱胶槽物料输出输送器（4），将经过第一级脱胶槽（2）脱胶的棉秆皮输入第二级脱胶槽（5）中；启动第二级脱胶槽槽内物料输送器（6），待第二级脱胶槽物料达到输出端时，启动第二级脱胶槽物料输出输送器（7）将物料输入第三级脱胶槽（8）中，启动第三级脱胶槽槽内物料输送器（9），待第三级脱胶槽物料达到输出端时，启动第三级脱胶槽物料输出输送器（10）将物料输入水洗槽中水洗，得脱胶棉秆皮；水洗槽中溢出的水，输入第三级脱胶槽（8）中，第三级脱胶槽（8）中溢出的液体流入第二级脱胶槽（5）中，第二级脱胶槽（5）中溢出的液体流入第一级脱胶槽（2）中，第一级脱胶槽（2）中溢出的液体过滤后的清液输入第三级脱胶槽（8）中；上述脱胶流程启动过程完成后，继续将棉秆皮加入第一级脱胶槽料斗（1）中，棉秆皮经第一、二、三级脱胶不断地获得脱胶棉秆皮，同时第三级脱胶槽（8）不断地输入水洗槽中溢出的水、过滤后的清液、以及流加营养液和菌液；即形成一个连续水循环生物脱胶流程；过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用；上述脱胶棉秆皮依次经过脱水，烘干，除杂，精梳，整理后，打包即为供纺织用的棉秆皮纤维产品。
c、食用菌栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末，制得的有机质粉末按有机质粉60-95﹪，麦麸1-20﹪、过磷酸钙0.3-2﹪、石膏粉1-5﹪、玉米粉1-15﹪、石灰0-5﹪，酵母粉0-0.5﹪加入沉淀槽中的沉淀及污水配制成栽培料；使栽培料的水份的质量百分比达到55-65﹪，pH5.0-8.0，经过装袋、灭菌、接种后，进行菌丝培养和出菇管理，待食用菌子实体生长到商品要求后，即可采摘为食用菌产品。
生产食用菌后的栽培料用于生产有机肥。
经过上述方案，使棉秆中各种成分得到有效利用，解决了植物纤维生产中的有机污染问题，整个生产过程实现污染物的零排放。与现有植物纤维脱胶技术比较，三级连续水循环生物脱胶技术，是一种开放式连续生产技术，条件温和，不需要高温高压处理，降低能耗30﹪以上，脱胶污水的循环利用，增强了产果胶酶菌种数量和果胶酶的活力，提高了水的利用率。降低用水量50﹪以上。
附图说明
图1 为本发明的工艺流程图；
图2为脱胶槽结构示意图。
图中： 1第一级脱胶槽料斗；2第一级脱胶槽；3第一级脱胶槽槽内物料输送器；4第一级脱胶槽物料输出输送器； 5第二级脱胶槽；6第二级脱胶槽槽内物料输送器；7第二级脱胶槽物料输出输送器；8第三级脱胶槽；9第三级脱胶槽槽内物料输送器；10第三级脱胶槽物料输出输送器。
下面结合附图和设施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
实施例 1
以棉秆为原料生产纤维和杏鲍菇（参考附图1、2）
a、棉秆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉秆进行破碎，经过分筛，使皮芯分离，筛上部分为棉秆皮，筛下部分为棉秆皮以外的有机质；
b、棉秆皮脱胶
对筛上部分采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉秆皮进行脱胶处理，具体操作方法为：
按葡萄糖2﹪、磷酸二氢钾0.1﹪、氯化镁0.1﹪、尿素0.5﹪、蛋白胨2﹪，酵母粉0.1﹪的配方配制成培养基，调节pH至6.5，将灭菌后的培养基加入到培养罐中，接入产果胶酶地衣芽胞杆菌菌种，培养24小时；按葡萄糖20﹪、磷酸二氢钾1﹪、氯化镁1﹪、尿素5﹪、的配方配制成营养液；在第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）分别加入90﹪的水和10﹪的营养液；将培养好的菌液按容积的3﹪加入到第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）中，将棉秆皮输入第一级脱胶槽料斗（1），启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），将物料布满第一级脱胶槽（2）底部后即关闭，处理24小时启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），启动第一级脱胶槽物料输出输送器（4），将经过第一级脱胶槽（2）脱胶的棉秆皮输入第二级脱胶槽（5）中，同时继续向第一级脱胶槽料斗（1）中输入棉秆皮；启动第二级脱胶槽槽内物料输送器（6），待第二级脱胶槽物料达到输出端时，启动第二级脱胶槽物料输出输送器（7）将物料输入第三级脱胶槽（8）中，启动第三级脱胶槽槽内物料输送器（9），待第三级脱胶槽物料达到输出端时，启动第三级脱胶槽物料输出输送器（10）将物料输入水洗槽中水洗：按第三级脱胶槽（8）溢出水流量的5﹪，向第三级脱胶槽（8）中流加营养液，定时或连续向第三级脱胶槽（8）中添加菌液；水洗后的棉秆皮纤维经过脱水，烘干、除杂、精梳、整理后，打包即为供纺织用的棉秆皮纤维产品。水洗槽中溢出的水输入第三级脱胶槽（8）中，第三级脱胶槽（8）中溢出的水输入第二级脱胶槽（5）中，第二级脱胶槽（5）中溢出的水输入第一级脱胶槽（2）中，第一级脱胶槽（2）中溢出的水输入过滤机，过滤机过滤后的清液输入第三级脱胶槽（8）中，过滤机过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用。
c、杏鲍菇栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末，制得的有机质粉末按机质粉60﹪，麦麸20﹪、过磷酸钙2﹪、石膏粉2.5﹪、玉米粉10﹪、石灰5﹪，酵母粉0.5﹪加入沉淀槽中的沉淀及污水配料，配制成栽培料；使栽培料的水份的质量百分比达到55﹪，pH8.0，经过装袋、灭菌后，接入杏鲍菇菌种，进行菌丝培养和出菇管理，待食用菌子实体生长到商品要求后，即可采收、包装为食用菌产品。
实施例 2
以棉秆为原料生产纤维和灵芝
a、棉秆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉秆破碎，经过分筛，筛上部分为棉秆皮，筛下部分为棉秆皮以外的有机质；
b、棉秆皮脱胶
对筛上部分采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉秆皮进行脱胶处理，具体操作方法为：
按葡萄糖3﹪、磷酸二氢钾0.2﹪、氯化镁0.12﹪、尿素0.25﹪、蛋白胨5﹪，酵母粉0.15﹪的配方配制成培养基，调节pH至7.5，将灭菌后的培养基加入到培养罐中，接入产果胶酶枯草芽胞杆菌菌种，培养16小时；按葡萄糖20﹪、磷酸二氢钾10﹪、氯化镁10﹪、尿素10﹪、的配方配制成营养液；在第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）分别加入90﹪的水和10﹪的营养液；将培养好的菌液按容积的3﹪加入到第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）中，将棉秆皮输入第一级脱胶槽料斗（1），启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），将物料布满第一级脱胶槽（2）底部后即关闭，处理24小时启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），启动第一级脱胶槽物料输出输送器（4），将经过第一级脱胶槽（2）脱胶的棉秆皮输入第二级脱胶槽（5）中，同时继续向第一级脱胶槽料斗（1）中输入棉秆皮；启动第二级脱胶槽槽内物料输送器（6），待第二级脱胶槽物料达到输出端时，启动第二级脱胶槽物料输出输送器（7）将物料输入第三级脱胶槽（8）中，启动第三级脱胶槽槽内物料输送器（9），待第三级脱胶槽物料达到输出端时，启动第三级脱胶槽物料输出输送器（10）将物料输入水洗槽中水洗：按第三级脱胶槽溢出水流量的10﹪向第三级脱胶槽（8）中流加营养液，定时或连续向第三级脱胶槽（8）中添加菌液；水洗后的棉秆皮纤维经过脱水，烘干、精梳、除杂、整理后，打包即为供纺织用的棉秆皮纤维产品。水洗槽中溢出的水输入第三级脱胶槽（8）中，第三级脱胶槽（8）中溢出的水输入第二级脱胶槽（5）中，第二级脱胶槽（5）中溢出的水输入第一级脱胶槽（2）中，第一级脱胶槽（2）中溢出的水输入过滤机，过滤机过滤后的清液输入第三级脱胶槽（8）中，过滤机过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用。
c、灵芝栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末，制得的有机质粉末按机质粉95﹪，麦麸1﹪、过磷酸钙0.3﹪、石膏粉2﹪、石灰1.7﹪，加入沉淀槽中的沉淀及污水配制成栽培料；使栽培料的水份的质量百分比达到60﹪，pH7.5，经过装袋、灭菌后，接入灵芝菌种，进行菌丝培养和出菇管理，待食用菌子实体生长到商品要求后，即可采摘为灵芝产品。
实施例 3
以棉秆为原料生产纤维和金针菇
a、棉秆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉秆破碎，经过分筛，筛上部分为棉秆皮，筛下部分为棉秆皮以外的有机质；
b、棉秆皮脱胶
对筛上部分采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉秆皮进行脱胶处理，具体操作方法为：
按葡萄糖3﹪、磷酸二氢钾0.5﹪、氯化镁0.5﹪、尿素0.1﹪、蛋白胨2﹪，酵母粉0.5﹪的配方配制成培养基，调节pH至8.0，将灭菌后的培养基加入到培养罐中，接入产果胶酶环状芽孢杆菌菌种，培养20小时；按葡萄糖20﹪、磷酸二氢钾5﹪、氯化镁5﹪、尿素1﹪、的配方配制成营养液；在第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽分别加入90﹪的水和10﹪的营养液；将培养好的菌液按容积的5﹪加入到第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）中，将棉秆皮输入第一级脱胶槽料斗（1），启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），将物料布满第一级脱胶槽（2）底部后即关闭，处理18小时启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），启动第一级脱胶槽物料输出输送器（4），将经过第一级脱胶槽（2）脱胶的棉秆皮输入第二级脱胶槽（5）中，同时继续向第一级脱胶槽料斗（1）中输入棉秆皮；启动第二级脱胶槽槽内物料输送器（6），待第二级脱胶槽物料达到输出端时，启动第二级脱胶槽物料输出输送器（7）将物料输入第三级脱胶槽（8）中，启动第三级脱胶槽槽内物料输送器（9），待第三级脱胶槽物料达到输出端时，启动第三级脱胶槽物料输出输送器（10）将物料输入水洗槽中水洗：按第三级脱胶槽溢出水流量的10﹪向第三级脱胶槽（8）中流加营养液，定时或连续向第三级脱胶槽（8）中添加菌液；水洗后的棉秆皮纤维经过脱水，烘干、精梳、除杂、整理后，打包即为供纺织用的棉秆皮纤维产品。水洗槽中溢出的水输入第三级脱胶槽（8）中，第三级脱胶槽（8）中溢出的水输入第二级脱胶槽（5）中，第二级脱胶槽（5）中溢出的水输入第一级脱胶槽（2）中，第一级脱胶槽（2）中溢出的水输入过滤机，过滤机过滤后的清液输入第三级脱胶槽（8）中，过滤机过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用。
c、金针菇栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末，制得的有机质粉末按机质粉75﹪，麦麸15﹪、过磷酸钙1.5﹪、石膏粉1﹪、玉米粉5﹪、石灰2.4﹪，酵母粉0.1﹪加入沉淀槽中的沉淀及污水配制成栽培料；使栽培料的水份的质量百分比达到62﹪，pH6.5，混匀后装袋，121℃灭菌1小时、待培养基冷却后接入金针菇菌种，进行菌丝培养，出菇管理，待食用菌子实体生长到商品要求后，即可采摘，分级包装后，即为金针菇产品。
实施例 4
以棉秆为原料生产纤维和黑木耳
a、棉秆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉秆破碎，经过分筛，筛上部分为棉秆皮，筛下部分为棉秆皮以外的有机质；
b、棉秆皮脱胶
对筛上部分采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉秆皮进行脱胶处理，具体操作方法为：
按葡萄糖1﹪、磷酸二氢钾1﹪、氯化镁0.1﹪、尿素0.5﹪、蛋白胨10﹪，酵母粉0.1﹪的配方配制成培养基，调节pH至7.4，将灭菌后的培养基加入到培养罐中，接入产果胶酶蜡状芽孢杆菌菌种，培养18小时；按葡萄糖5﹪、磷酸二氢钾2﹪、氯化镁2﹪、尿素2﹪、的配方配制成营养液；在第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）分别加入90﹪的水和10﹪的营养液；将培养好的菌液按容积的0.5﹪加入到第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）中，将棉秆皮输入第一级脱胶槽料斗（1），启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），将物料布满第一级脱胶槽（2）底部后即关闭，处理24小时启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），启动第一级脱胶槽物料输出输送器（4），将经过第一级脱胶槽脱胶的棉秆皮输入第二级脱胶槽（5）中，同时继续向第一级脱胶槽料斗（1）中输入棉秆皮；启动第二级脱胶槽槽内物料输送器（9），待第二级脱胶槽物料达到输出端时，启动第二级脱胶槽物料输出输送器（7）将物料输入第三级脱胶槽（8）中，启动第三级脱胶槽槽内物料输送器（9），待第三级脱胶槽（8）物料达到输出端时，启动第三级脱胶槽物料输出输送器（10）将物料输入水洗槽中水洗：按第三级脱胶槽（8）溢出水流量的10﹪向第三级脱胶槽（8）中流加营养液，定时或连续向第三级脱胶槽（8）中添加菌液；水洗后的棉秆皮纤维经过脱水，烘干、精梳、除杂、整理后，打包即为供纺织用的棉秆皮纤维产品。水洗槽中溢出的水输入第三级脱胶槽（8）中，第三级脱胶槽（8）中溢出的水输入第二级脱胶槽（5）中，第二级脱胶槽（5）中溢出的水输入第一级脱胶槽（2）中，第一级脱胶槽（2）中溢出的水输入过滤机，过滤机过滤后的清液输入第三级脱胶槽（8）中，过滤机过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用。
c、黑木耳栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末，制得的有机质粉末按机质粉76﹪，麦麸3﹪，过磷酸钙1﹪，石膏粉5﹪，玉米粉15﹪，加入沉淀槽中的沉淀及污水配制成栽培料；使栽培料的水份的质量百分比达到65﹪，pH5.0，混匀后装袋，121℃灭菌1小时、待培养基冷却后接入黑木耳菌种，进行菌丝培养，出菇管理，待食用菌子实体生长到商品要求后，即可采摘，分级包装或干燥后分级包装，即为黑木耳产品。
Claims (1)
1.一种以棉秆为原料生产纤维和食用菌的方法，其特征在于：按下列工艺步骤进行：
a、棉秆破碎与皮芯分离
采用对辊粉碎机将棉秆破碎，经过分筛，筛上部分为不易破碎棉秆皮，筛下部分为棉秆皮以外的有机质；
b、棉秆皮脱胶
对筛上部分的棉秆皮采用三级连续水循环生物脱胶技术对棉秆皮进行脱胶处理，具体操作方法为：
按葡萄糖1-3﹪，磷酸二氢钾0.1-1﹪，氯化镁0.1-0.5﹪，尿素0.1-0.5﹪，蛋白胨2-10﹪，酵母粉0.1-0.5﹪；余量为水配方配制成培养基，用硫酸或烧碱调节pH至5.0-8.0；将灭菌后的培养基加入到培养罐中，接入产果胶酶菌种，培养16-24小时，得到菌液；按葡萄糖5-20﹪，磷酸二氢钾1-10﹪，氯化镁1-10﹪，尿素1-10﹪，余量为水配方配制成营养液；在第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）分别加入90﹪的水和10﹪的营养液；各取脱胶槽容积0.5-5﹪的菌液，分别加入到第一级脱胶槽（2）、第二级脱胶槽（5）和第三级脱胶槽（8）中，将棉秆皮加入第一级脱胶槽料斗（1）中，启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3），待物料布满第一级脱胶槽（2）底部后即停止；静置10-28小时进行脱胶处理；继续向第一级脱胶槽料斗（1）中加入棉秆皮，再启动第一级脱胶槽槽内物料输送器（3）；同时还启动第一级脱胶槽物料输出输送器（4），将经过第一级脱胶槽（2）脱胶的棉秆皮输入第二级脱胶槽（5）中；启动第二级脱胶槽槽内物料输送器（6），待第二级脱胶槽物料达到输出端时，启动第二级脱胶槽物料输出输送器（7）将物料输入第三级脱胶槽（8）中，启动第三级脱胶槽槽内物料输送器（9），待第三级脱胶槽物料达到输出端时，启动第三级脱胶槽物料输出输送器（10）将物料输入水洗槽中水洗，得脱胶棉秆皮；水洗槽中溢出的水，输入第三级脱胶槽（8）中，第三级脱胶槽（8）中溢出的液体流入第二级脱胶槽（5）中，第二级脱胶槽（5）中溢出的液体流入第一级脱胶槽（2）中，第一级脱胶槽（2）中溢出的液体过滤后的清液输入第三级脱胶槽（8）中；上述脱胶流程启动过程完成后，继续将棉秆皮加入第一级脱胶槽料斗（1）中，棉秆皮经第一、二、三级脱胶不断地获得脱胶棉秆皮，同时第三级脱胶槽（8）不断地输入水洗槽中溢出的水、过滤后的清液、以及流加营养液和菌液；即形成一个连续水循环生物脱胶流程；过滤后的沉淀及污水供食用菌生产配料用；上述脱胶棉秆皮依次经过脱水，烘干，除杂，精梳，整理后，打包即为供纺织用的棉秆皮纤维产品；
c、食用菌栽培
将a步的皮芯分离后的有机质部分输入粉碎机进一步粉碎制成有机质粉末，制得的有机质粉末按有机质粉60-95﹪，麦麸1-20﹪、过磷酸钙0.3-2﹪、石膏粉1-5﹪、玉米粉1-15﹪、石灰0-5﹪，酵母粉0-0.5﹪加入沉淀槽中的沉淀及污水配制成栽培料；使栽培料的水份的质量百分比达到55-65﹪，pH5.0-8.0，经过装袋、灭菌、接种后，进行菌丝培养和出菇管理，待食用菌子实体生长到商品要求后，即可采摘为食用菌产品。
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| CN112958239A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-06-15 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种用桉树加工剩余物制备食用菌栽培原料的方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102172176B (zh) | 2012-10-17 |
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