CN105272395B

CN105272395B - 一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN105272395B
Application number: CN201510730171.4A
Authority: CN
Inventors: 肖相政; 陶雪琴
Original assignee: Zhongkai University of Agriculture and Engineering
Current assignee: Zhongkai University of Agriculture and Engineering
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2035-11-02
Also published as: CN105272395A

Abstract

本发明公开了一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，包括黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7，上述四种微生物经单独培养后，按照体积比为4:2:2:2进行复合，复合后得到的复合微生物制剂的有效活菌数为10亿/mL以上，纤维素酶活性为300～550μg/ mL，蛋白酶活性为100～150μg/ mL，pH为6.8～7.0；复合微生物制剂按照占木薯渣重量0.3～0.5%的添加量与粒度为3～5cm的木薯渣进行堆肥；本发明还提供该复合微生物制剂的制备方法与应用。本发明复合微生物制剂7～10天可使木薯渣腐烂，纤维素类物质降解率为85%以上，蛋白类物质降解率为90%以上。

Description

一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种复合微生物制剂及其制备方法与应用，尤其是一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂及其制备方法与应用，属于微生物技术领域。

背景技术

木薯是世界三大薯类之一，产于热带地区，我国主要分步在广西、广东和福建等地，木薯渣是木薯生产淀粉过程中产生的有机废弃物，主要由木薯外部褐色的皮、内部的薄壁组织和大部分有毒的氰苷类物质组成，木质粗纤维素含量较高，还含有少量的淀粉和粗蛋白，随着木薯淀粉产品需求量、产出量的不断增加，木薯渣的量也急剧扩大，木薯渣随意堆置不仅会对环境造成较大污染，而且还会破坏植被和土壤，污染大气，威胁人类健康，因此，木薯渣降解及再利用成为亟待解决的一个难题。

目前，全国每年产生的木薯渣为30万t左右。除少量被用作饲料、堆肥和作为工业原料外，大量被丢弃，不仅会对环境造成较大污染，所含废水还会对植被、土壤造成较大破坏，腐烂过程中产生的有害气体会污染大气，进一步给人和动物带来健康隐患，造成经济损失，木薯渣降解及再利用已经成为固体废弃物管理的一个急需解决的难题。当前，木薯渣用于堆肥时，由于其含有大量的纤维素类物质，因此降解速度慢，利用效率低，影响了其规模化再利用。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决现有木薯淀粉等生产过程中产生的木薯渣随意堆置而导致的环境污染、资源浪费等问题，提供一种用于木薯渣快速降解及加速其肥料化利用的复合微生物制剂，并提供该复合微生物制剂的制备方法与应用。

本发明的目的是通过采用如下技术方案达到的：

一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，所述复合微生物制剂通过如下成分制备而成：

黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7；

所述黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7经单独培养后，按照体积比为4:2:2:2进行复合，得到复合微生物制剂；

所述复合微生物制剂加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥，用于木薯渣快速降解。

作为本发明的一种优选方案：

所述木薯渣的粒度为3～5cm，所述复合微生物制剂按照占木薯渣重量0.3～0.5%的添加量，先加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥。

作为本发明的一种优选方案：

所述黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7均从木薯渣堆置地筛选获得，所述复合微生物制剂的有效活菌数为10亿/mL以上，纤维素酶活性为300～550μg/mL，蛋白酶活性为100～150μg/mL，所述复合微生物制剂的pH为6.8～7.0。

作为本发明的一种优选方案：

所述黑曲霉X2的培养基和培养条件分别为：

培养基：

蔗糖30g、硝酸钠2g、磷酸二氢钾1g、氯化钾0.5g、七水硫酸镁0.5g、七水硫酸亚铁0.01g和水1000mL，自然pH；

培养条件：

温度：28-30℃，装液量：200mL/500mL三角瓶，摇床转速：180rpm，发酵液含菌量为：≥12亿/mL。

作为本发明的一种优选方案：

所述绿色木霉X10的培养基和培养条件分别为：

培养基：

麸皮40g、玉米粉30g、硫酸铵1g、磷酸二氢钾2g、吐温80（工业用）1g和水1000mL，自然pH；

培养条件：

温度：28℃，装液量：200mL/500mL三角瓶，摇床转速：200rpm，发酵液含菌量为：≥15亿/mL。

作为本发明的一种优选方案：

所述地衣芽孢杆菌X5的培养基和培养条件分别为：

培养基：

淀粉5g、蔗糖3g、磷酸氢二钾1g、硫酸镁1g、碳酸钙2g、酵母膏1g、硫酸铵0.8g、豆饼粉1g和自来水1000mL，pH 7.2-7.5；

培养条件：

温度：32℃，装液量：150mL/500mL三角瓶，摇床转速：220rpm，发酵液含菌量为：≥10亿/mL。

作为本发明的一种优选方案：

所述产朊假丝酵母X7的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

温度：28℃，装液量：250mL/500mL三角瓶，摇床转速：180rpm，发酵液含菌量为：≥5亿/mL。

本发明的另一个目的是提供该复合微生物制剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）：分别以木薯渣作为唯一碳源筛选降解微生物，分别获得能够在木薯渣培养基上生长具有降解效果的黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7，根据上述四种微生物产生溶解圈的大小初步判别微生物菌剂的降解木薯渣能力；

步骤2）：通过正交试验确定步骤1）中四种微生物的培养条件及培养基，分别对黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7进行单独培养；

步骤3）：分别测定步骤2）中四种微生物各自产纤维素酶、蛋白酶的能力，根据四种微生物菌株产酶能力大小及菌株之间的相互拮抗情况，按照体积比为4:2:2:2制成复合微生物制剂；

步骤4）：测定复合微生物制剂的各项参数，包括：纤维素酶活性、蛋白酶活性、总菌数、pH等；

步骤5）：复合微生物制剂应用在木薯渣的降解。

作为本发明的一种优选方案：

本发明的另一个目的是提供该复合微生物制剂的应用，包括以下步骤：

步骤1）：对复合微生物制剂进行用量堆腐试验：根据木薯渣腐熟效果、腐熟时间及经济效益确定复合微生物制剂的添加比例；

步骤2）：按所述步骤1）中确定的复合微生物制剂的添加比例，将复合微生物菌剂添加到木薯渣中，对木薯渣进行堆肥；

本发明的有益技术效果是：本发明针对当前木薯渣腐解速度慢的缺点而提出的一种复合微生物制剂，该复合微生物制剂为纯生物制品，无毒无害，对环境友好，通过堆肥试验表明，该复合微生物制剂能加快木薯渣的腐熟，缩短腐熟时间，一般7～10天即可腐烂，纤维素类物质的降解率可达85%以上，蛋白类物质的降解率达90%以上，加速了木薯渣资源化利用。

附图说明

图1为本发明复合微生物制剂的制备方法工艺流程图；

图2为本发明复合微生物制剂的应用工艺流程图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7；

所述木薯渣的粒度为4cm，所述复合微生物制剂按照0.3%的添加量加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥。

所述黑曲霉X2、绿色木霉X10、地衣芽孢杆菌X5和产朊假丝酵母X7均从木薯渣堆置地筛选获得，所述复合微生物制剂的有效活菌数为10亿/mL以上，纤维素酶活性为300μg/mL,蛋白酶活性为120μg/ mL，所述复合微生物制剂的pH为6.8。

所述黑曲霉X2的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

所述绿色木霉X10的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

所述地衣芽孢杆菌X5的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

所述产朊假丝酵母X7的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

如图1所示，在本实施例1提供该复合微生物制剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤5）：复合微生物制剂应用在木薯渣的降解。

如图2所示，在本实施例1提供该复合微生物制剂的应用，包括以下步骤：

步骤2）：按所述步骤1）中确定的复合微生物制剂的添加比例，将复合微生物菌剂添加到木薯渣中，对木薯渣进行堆肥、快速降解；

所述木薯渣的粒度为4cm，所述复合微生物制剂按照占木薯渣重要0.3%的添加量，先加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥。

实施例2：

在本实施例2中，其主要特点是：木薯渣的粒度为3cm，所述复合微生物制剂按照占木薯渣重要0.4%的添加量，先加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥，复合微生物制剂的纤维素酶活性为450μg/ mL，蛋白酶活性为13 0μg/ mL，复合微生物制剂的pH为6.9。其余同实施例1。

实施例3：

在本实施例3中，其主要特点是：木薯渣的粒度为4cm，所述复合微生物制剂按照占木薯渣重要0.5%的添加量，先加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥，复合微生物制剂的纤维素酶活性为550μg/ mL，蛋白酶活性为150μg/ mL，复合微生物制剂的pH为7.0。其余同实施例1。

综上所述，本发明针对当前木薯渣腐解速度慢的缺点而提出的一种复合微生物制剂，该复合微生物制剂为纯生物制品，无毒无害，对环境友好，通过堆肥试验表明，该复合微生物制剂能加快木薯渣的腐熟，缩短腐熟时间，一般7～10天即可腐烂，纤维素类物质的降解率可达85%以上，蛋白类物质的降解率达90%以上，加速了木薯渣资源化利用。

以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，所述复合微生物制剂通过如下成分制备而成：

黑曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌和产朊假丝酵母；

所述黑曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌和产朊假丝酵母经单独培养后，按照体积比为4:2:2:2进行复合，得到复合微生物制剂；

所述黑曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌和产朊假丝酵母均从木薯渣堆置地筛选获得，所述复合微生物制剂的有效活菌数为10亿/mL以上，纤维素酶活性为300～550μg/mL，蛋白酶活性为100～150μg/mL，所述复合微生物制剂的pH为6.8～7.0；

2.根据权利要求1所述的一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，其特征在于：所述木薯渣的粒度为3～5cm，所述复合微生物制剂按照占木薯渣重量0.3～0.5％的添加量，先加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥。

3.根据权利要求2所述的一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，其特征在于：所述黑曲霉的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

4.根据权利要求2所述的一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，其特征在于：所述绿色木霉的培养基和培养条件分别为：

培养基：

麸皮40g、玉米粉30g、硫酸铵1g、磷酸二氢钾2g、吐温80为1g和水1000mL，自然pH；培养条件：

5.根据权利要求2所述的一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，其特征在于：所述地衣芽孢杆菌的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

6.根据权利要求2所述的一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂，其特征在于：所述产朊假丝酵母的培养基和培养条件分别为：

培养基：

培养条件：

7.一种如权利要求1或2所述的用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)：分别以木薯渣作为唯一碳源筛选降解微生物，分别获得能够在木薯渣培养基上生长具有降解效果的黑曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌和产朊假丝酵母，根据上述四种微生物产生溶解圈的大小初步判别微生物菌剂的降解木薯渣能力；

步骤2)：通过正交试验确定步骤1)中四种微生物的培养条件及培养基，分别对黑曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌和产朊假丝酵母进行单独培养；

步骤3)：分别测定步骤2)中四种微生物各自产纤维素酶、蛋白酶的能力，根据四种微生物菌株产酶能力大小及菌株之间的相互拮抗情况，按照体积比为4:2:2:2制成复合微生物制剂；

步骤4)：测定复合微生物制剂的各项参数，包括：纤维素酶活性、蛋白酶活性、总菌数、pH；

步骤5)：复合微生物制剂应用在木薯渣的降解。

8.一种如权利要求1或2所述的用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂的应用，包括以下步骤：

步骤1)：对复合微生物制剂进行用量堆腐试验：根据木薯渣腐熟效果、腐熟时间及经济效益确定复合微生物制剂的添加比例；

步骤2)：按所述步骤1)中确定的复合微生物制剂的添加比例，将复合微生物菌剂添加到木薯渣中，对木薯渣进行堆肥；

所述木薯渣的粒度为3～5cm，所述复合微生物制剂按照占木薯渣重量0.3～0.5％的添加量，先加入水中搅拌均匀并充分混合后，与所述木薯渣进行堆肥。