CN104446682A - 一种降低铵氮含量的牛粪发酵剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种降低铵氮含量的牛粪发酵剂及其应用，它包括以下组分：菌含量为7×107~7.5×107 CFU/g的坚强芽孢杆菌；菌含量为4×107~5×107CFU/g的枯草芽孢杆菌；菌含量为3×107~4×107CFU/g的凝结芽孢杆菌；酶含量300~350U/g的酸性蛋白酶；酶含量为200~250 U/g的木聚糖酶；酶含量为200~250 U/g的纤维素酶；C6H5Na3O7.2H20和(NH4)2Fe(SO4)2.6H20；所述牛粪发酵剂以2%的质量比，接种于牛粪与木薯渣的混合物料中，控制物料水分含量为40%，室温下进行槽式好氧发酵，中途翻料4次，发酵时间维持25d，可显著降低牛粪铵氮含量。

Description

一种降低铵氮含量的牛粪发酵剂及其应用
技术领域
本发明属于生物酶解与发酵领域，涉及牛粪发酵剂配方，具体涉及一种降低铵氮含量的牛粪发酵剂及其应用。
背景技术
有机废弃物种类繁多，包括多农作物秸秆、畜禽粪便、生活垃圾及城市污泥等。畜禽粪便是比较重要的有机废弃物，近年来，已经日益引起社会各界关照。去年11月，国务院签发《畜禽规模养殖污染防治条例》，自2014年1月1日起施行。条例规定，畜禽养殖废弃物未经处理，不得直接向环境排放，条例中明确鼓励对畜禽养殖废弃物进行综合利用。
在对养殖废弃物进行综合利用前，必须按照国家与农业部的标准，对其进行无公害化处理，相对于焚烧、填埋等传统处理方式，生物腐熟处理是比较新型、有效、绿色、环保的处理方式。用于生物腐熟处理的发酵剂一般由微生物与酶制剂复合而成，微生物包括多种能分解各种有机物料的细菌、真菌、放线菌，酶制剂则多根据需处理物料的组分而做出相应的配合。
发明内容
本发明提供了一种降低铵氮含量的牛粪发酵剂及其应用，使用本发明所述的发酵剂显著降低牛粪铵氮含量。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种降低铵氮含量的牛粪发酵剂制备及其应用，它包括以下组分：菌含量为7×107～7.5×107CFU/g的坚强芽孢杆菌；菌含量为4×107～5×107CFU/g的枯草芽孢杆菌；菌含量为3×107～4×107CFU/g的凝结芽孢杆菌；酶含量300～350U/g的酸性蛋白酶；酶含量为200～250U/g的木聚糖酶；酶含量为200～250U/g的纤维素酶；占发酵剂质量比为0.4％～0.45％的C6H5Na3O7.2H20；占发酵剂质量比为0.2％～0.3％的(NH4)2Fe(SO4)2.6H20。
本发明还提供了所述的牛粪发酵剂在制备降低铵氮含量的添加剂中的应用，所述发酵剂以占物料质量比为2％的比例接种于牛粪与木薯渣的混合物料中，牛粪：木薯渣＝8:2，室温下进行槽式好氧发酵。
与现有技术相比，本发明方法的优点和技术效果是：
1、本发明所述牛粪发酵剂配方，经过多次试验验证和发酵条件优化，可显著降低铵氮含量。
2、本发明所涉及菌、酶等，来源广泛，安全易得，成本低廉。
本发明所述牛粪发酵剂，结合坚强芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等多种菌与酸性蛋白酶、木聚糖酶和纤维素酶等多种酶，另加其他多种营养因子，可在牛粪中实现养分分解释放与铵氮类物质的减少，减少其在施肥过程中有可能造成的烧苗等状况。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他优点将变得更加清楚。
附图说明
图1表明本发明所述发酵剂在不同水分下对发酵牛粪铵氮含量的影响。
图2表明本发明所述发酵剂在不同翻料次数下对发酵牛粪铵氮含量的影响。
图3表明本发明所述发酵剂在不同发酵时间下对发酵牛粪铵氮含量的影响。
具体实施方式
为更好地了解该牛粪发酵剂的功能，下面结合附图和具体实施例对本发明的产品引用特点做进一步详细的说明。结合坚强芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等多种菌与酸性蛋白酶、木聚糖酶和纤维素酶等多种酶，
本发明所述牛粪发酵剂的配方成分中，坚强芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等均为市售商品化的菌粉。所使用酸性蛋白酶、木聚糖酶和纤维素酶等多种酶，均为市售商品化的酶制剂。而所述C6H5Na3O7.2H20为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司；(NH4)2Fe(SO4)2.6H20为分析纯，购自天津市登科化学试剂有限公司。该发酵剂接种于牛粪中，可实现养分分解释放与铵氮类物质的减少，减少其在施肥过程中有可能造成的烧苗等状况。
实施例1
牛粪：木薯渣＝8:2，物料水分含量分别为20％、30％、40％、50％、60％；按2％的质量比，接种本发明所述牛粪发酵剂，室温下进行槽式好氧发酵，中途用翻抛机翻料1次，发酵时间为15d，发酵结束后，考察不同水分含量对发酵牛粪氨氮含量的影响。参照国标GB7479-1987水质铵的测定纳氏试剂比色法，测定发酵牛粪铵氮含量。应用SPSS 17.0软件对所得数据进行差异性分析。
图1展示了本发明所述发酵剂在不同水分下对发酵牛粪铵氮含量的影响。试验结果显示，40％水分含量下，发酵牛粪的铵氮含量显著低于其他试验组，推测是因为较高水分下促进了微生物的繁殖和对铵氮类物质的利用(p<0.05)。当水分含量超过50％时，物料间隙溶氧量逐步减少，影响了菌的生长与铵氮的降低。
实施例2
以木薯渣为辅料，调整物料比例为牛粪：木薯渣＝8:2，控制物料水分含量为40％，按2％的质量比，接种本发明所述牛粪发酵剂，室温下进行槽式好氧发酵，中途翻料次数分别为：1次、2次、3次、4次、5次，发酵时间为15d，发酵结束后，考察考察不同翻料次数对发酵牛粪铵氮含量的影响。参照国标GB7479-1987水质铵的测定纳氏试剂比色法，测定发酵牛粪铵氮含量。应用SPSS 17.0软件对所得数据进行差异性分析。
图2展示了本发明所述发酵剂在不同翻料次数下对发酵牛粪铵氮含量的影响。试验结果显示，4次是比较合适的翻料次数，与其他组相比，能显著降低发酵牛粪铵氮含量(p<0.05)。在固体发酵中，翻料为好氧菌带来充足的氧气，有利于其生长繁殖和对铵氮等物质的分解利用，因此在一定程度上，增加翻料次数，有利于铵氮含量的降低，但过多的翻料则没有必要，反而会造成热量散失与能源损耗。
实施例3
以木薯渣为辅料，调整物料比例为牛粪：木薯渣＝8:2，控制物料水分含量为40％，按2％的质量比，接种本发明所述牛粪发酵剂，室温下进行槽式好氧发酵，中途用翻抛机翻料4次，发酵时间分别为15d、20d、25d、30d、35d，发酵结束后，考察不同发酵时间对发酵牛粪铵氮含量的影响。参照国标GB7479-1987水质铵的测定纳氏试剂比色法，测定发酵牛粪铵氮含量。应用SPSS 17.0软件对所得数据进行差异性分析。
图3展示了本发明所述发酵剂在不同发酵时间下对发酵牛粪铵氮含量的影响。结果显示，25d是比较合适的发酵时间，与其他试验组相比，能显著降低发酵牛粪铵氮含量(p<0.05)。25d以后，延长发酵时间，并不能实现铵氮含量的响应降低，说明该发酵处理牛粪的合适时间为25d，过长的发酵时间会造成浪费，并降低生产效率。
实施例4
以木薯渣为辅料，调整物料比例为牛粪：木薯渣＝8:3，控制物料水分含量为40％，按2％的质量比，接种本发明所述牛粪发酵剂，室温下进行槽式好氧发酵，中途用翻抛机翻料4次，发酵时间为25d，发酵结束后，考察本发明所述发酵剂在优化条件下对牛粪发酵前后铵氮含量的影响，并统计差异性。参照国标GB7479-1987水质铵的测定纳氏试剂比色法，测定发酵牛粪铵氮含量。应用SPSS 17.0软件对所得数据进行差异性分析。
表1展示了本发明所述发酵剂在优化条件下牛粪发酵前后铵氮含量的影响。试验结果显示，在优化条件下，本发明所述发酵剂能极其显著降低牛粪中铵氮含量(p<0.05)。
表1.本本发明所述发酵剂在优化条件下牛粪发酵前后铵氮含量的影响
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种降低铵氮含量的牛粪发酵剂，其特征在于它包括以下组分：菌含量为7×107~7.5×107 CFU/g的坚强芽孢杆菌；菌含量为4×107~5×107CFU/g的枯草芽孢杆菌；菌含量为3×107~4×107CFU/g的凝结芽孢杆菌；酶含量300~350U/g的酸性蛋白酶；酶含量为200~250 U/g的木聚糖酶；酶含量为200~250 U/g的纤维素酶；占发酵剂质量比为0.4%~0.45%的C6H5Na3O7.2H20；占发酵剂质量比为0.2%~0.3%的(NH4)2Fe(SO4)2.6H20。
2.权利要求1所述的牛粪发酵剂在制备降低铵氮含量的添加剂中的应用，其特征在于：所述发酵剂以占物料质量比为2%的比例接种于牛粪与木薯渣的混合物料中，牛粪：木薯渣=8:2，室温下进行槽式好氧发酵。
3.根据权利要求2所述的牛粪发酵剂在制备降低铵氮含量的添加剂中的应用，其特征在于：所述发酵剂接种时，需调整物料的水分含量，控制在40%。
4.根据权利要求2所述的牛粪发酵剂在制备降低铵氮含量的添加剂中的应用，其特征在于：所述发酵剂接种后，需控制发酵过程中翻料次数为4次。
5.根据权利要求2所述的牛粪发酵剂在制备降低铵氮含量的添加剂中的应用，其特征在于：所述发酵剂接种后，需控制发酵时间维持为25d。
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