CN107988111A

CN107988111A - 一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂及其应用

Info

Publication number: CN107988111A
Application number: CN201711431723.7A
Authority: CN
Inventors: 刘雪青
Original assignee: Jiangsu Nuhigh Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Nuhigh Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2018-05-04

Abstract

本发明公开了一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂及其应用，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌10~30份、产气荚膜梭菌5~20份、假单胞菌2~8份、蜡样芽孢杆菌10~40份、乳杆菌5~15份、假丝酵母菌10~30份、粪产碱杆菌15~40份、地衣芽孢杆菌5~18份、大肠杆菌5~20份。该复合菌剂通过合理的不同菌种选择及复配，发酵速度快，有机物代谢更彻底，操作简单。其发酵产物可以被利用于池塘养鱼饲料，也可以作为肥料施用于农田，有利于土壤改良，同时发酵产生的气体可作为能源。

Description

一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂及其应用

技术领域

本发明属于微生物制剂技术领域，具体涉及一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂及其应用。

背景技术

近年畜牧业特别是规模化养殖业的迅猛发展带来了丰富的蛋、奶、肉，同时也使原本潜在的由牛养殖业带来的环境污染问题日益显现，畜禽的粪便和污水排放量的剧增给周围的大气、水体、土壤造成严重的污染，严重危害人类的健康和畜禽养殖业的生产安全。目前我国畜禽养殖业粪便所含污染物严重超过排污标准，其中BOD超标60-70倍、COD超标60-70倍、固体悬浮物超标12-20倍。如果这些污染物不能得到及时有效的处理，必将对周围环境和人类生活造成严重危害。

粪便排泄到自然环境中会滋生多种有害生物，如病毒、细菌、真菌及原生动物等。他们中的一些能够以气溶胶的形式传播疾病，目前养殖场粪便处置方式主要有：紫外消毒、化学消毒、高温干燥和分解法；紫外消毒是通过波长260nm紫外线直接照射粪便及污水，其光粒子直接穿透各种细菌、病毒、以及其他病原体中的DNA，破坏其DNA组织结构，使构成该生物蛋白质无法合成，使其立即死亡或丧失繁殖能力，对附着在物体表面微生物，紫外线在5-8秒内可达到灭菌的效果。紫外灭菌消毒技术应用于水消毒以及作用于物体表面效果明显，但对于半固态或固态物质深层内部，难以彻底杀菌，且功率损耗巨大，成本较高，在我国并未得到推广。化学消毒是利用次氯酸钠、次氯酸钙、二氯异氰尿酸钠、二氯异氰尿酸钠等有机杀菌剂喷洒在粪便上，是一种简单可行处理方法，虽然化学消毒法的使用简单灵活，处理面积大，但在消毒过程中会对环境产生二次污染。高温干燥法是将粪便倒入烘干箱内，加热处理，可达到干燥、灭菌的效果，高温干燥法以牛粪处理应用最多，但该方法能源消耗较大，粪肥中有机氮损失严重，对粪便作为有机肥使用有一定影响。分解法是利用蝇、蚯蚓和蜗牛等低等动物分解粪便，达到既提供动物蛋白质又能处理粪便的目的。利用养殖蚯蚓，或简单化处理后用来育蛆，可作为动物饲料蛋白喂鸡，提高鸡的重量和产蛋量。但由于前期粪便灭菌、脱水处理和后期收蝇蛆、饲喂蚯蚓技术难度较大，加上所需温度较苛刻，且难以全年生产，故尚未得到大范围推广。

发明内容

为了解决目前养殖场污染物难以处理的问题，本发明提供一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂及其应用，该复合菌剂通过合理的不同菌种选择及复配，发酵速度快，有机物代谢更彻底，操作简单。其发酵产物可以被利用于池塘养鱼饲料，也可以作为肥料施用于农田，有利于土壤改良，同时发酵产生的气体可作为能源。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 10~30份、产气荚膜梭菌 5~20份、假单胞菌 2~8份、蜡样芽孢杆菌10~40份、保加利亚杆菌5~15份、假丝酵母菌10~30份、粪产碱杆菌15~40份、地衣芽孢杆菌5~18份、大肠杆菌5~20份。

作为优选的，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 15份、产气荚膜梭菌12份、假单胞菌 5份、蜡样芽孢杆菌25份、保加利亚杆菌10份、假丝酵母菌20份、粪产碱杆菌22份、地衣芽孢杆菌14份和大肠杆菌12份。

进一步的，所述复合菌剂中还添加有米糠与氨基酸，所述米糠添加量为菌体总质量的10%-40%，所述氨基酸添加量为菌体总质量的10%-20%。

所述氨基酸为碱性氨基酸。

所述氨基酸为精氨酸、赖氨酸或者组氨酸中的至少一种。

所述处理养殖场污染物的微生物复合菌剂在处理养殖场污染物中的应用。

将微生物复合菌剂与污染物共同置于发酵罐中，搅拌，控制发酵温度为30~60℃，发酵时间为16～48h，得发酵产物，发酵的固体产物作为饲料或者肥料, 发酵的气体回收作为能源。

所述微生物复合菌剂为污染物总质量的5-10%。

本发明复合菌剂中所采用的放线菌、产气荚膜梭菌、假单胞菌、蜡样芽孢杆菌、保加利亚杆菌、假丝酵母菌和大肠菌等的混合菌群，可以商业途径购买，目前市售的产气荚膜梭菌、蜡样芽孢杆菌、保加利亚杆菌、假丝酵母菌和大肠菌等菌株均可以或通过中科院微生物研究所进行购买。

有益效果：

本发明提供的一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，能对养殖场污染物进行集中处理，避免对动物、土壤、饮用水产生病原性污染，发酵速度快，有机物代谢更彻底，操作简单。其发酵产物可以被利用于池塘养鱼饲料，可以作为肥料施用于农田，有利于土壤改良，同时发酵产生的气体可作为能源。

具体实施方式

以下实施例中所采用的菌具体为：放线菌CICC10521、产气荚膜梭菌CICC22949、假单胞菌CICC10428、蜡样芽孢杆菌CICC21155、假丝酵母菌为产朊假丝酵母CICC1314、地衣芽孢杆菌具体为地衣芽孢杆菌（CICC20085）、乳杆菌为类干酪乳杆菌 CICC 20298，均从中国工业微生物菌种保藏管理中心购买。粪产碱杆菌（BNCC186639）购自北纳生物。

实施例1

一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 10份、产气荚膜梭菌 5份、假单胞菌 2份、蜡样芽孢杆菌10份、乳杆菌5份、假丝酵母菌10份、粪产碱杆菌15份、地衣芽孢杆菌5份、大肠杆菌5份。

实施例2

一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 30份、产气荚膜梭菌20份、假单胞菌 8份、蜡样芽孢杆菌40份、乳杆菌15份、假丝酵母菌30份、粪产碱杆菌40份、地衣芽孢杆菌18份、大肠杆菌20份。

将实施例1-2所得的微生物复合菌剂与养殖场污染物加入到厌氧发酵罐中，微生物复合菌剂为污染物总质量的5%，厌氧发酵罐低速旋转（转速10～30rpm），促使罐内物料均匀混合；控制罐体低速运转（转速10～30rpm），保持罐压为-0.01～-0.05MPa负压，使得微生物在负压下进行发酵。初始阶段，厌氧微生物为了适应新的物料环境，发酵进程缓慢变化，表现为代谢平稳无显著变化，为此适当开启蒸汽，控制发酵温度在37℃左右，促进微生物的生长。随着发酵进程的不断深入，微生物呈几何级数大量增殖，并产生一氧化碳、甲烷等气体（收集作为能源使用），同时伴随温度迅速升高，甚至超过60℃，此时应打开排气阀，卸载夹层蒸汽压力，对罐体降温使温度控制在37℃左右，防止菌体高温烧死。真空发酵进程中，发酵历程约为16～24h，发酵结束，产物可以被利用于池塘养鱼饲料，也可以作为肥料施用于农田，有利于土壤改良。

实施例3

一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 15份、产气荚膜梭菌12份、假单胞菌 5份、蜡样芽孢杆菌25份、保加利亚杆菌10份、假丝酵母菌20份、粪产碱杆菌22份、地衣芽孢杆菌14份和大肠杆菌12份。

将微生物复合菌剂与家禽养殖场的鸡粪便加入到厌氧发酵罐中，微生物复合菌剂为污染物总质量的5%，厌氧发酵罐低速旋转（转速10～30rpm），促使罐内物料均匀混合；控制罐体低速运转（转速10～30rpm），保持罐压为-0.01～-0.05MPa负压，使得微生物在负压下进行发酵。由于鸡粪中微生物可利用的小分子营养相对比较多，在酶类的分解作用，提供了微生物所需要的几乎所有条件和营养，几乎所有微生物迅速繁殖生长，造成温度不断上升，由于水分和小分子营养丰富，鸡粪中有害的细菌如大肠杆菌、沙门氏菌和产芽孢的有害细菌等，也进行萌发和生长，形成脆弱的营养体，但温度仍在上升，并上升最终达到75℃以上，这个温度正好杀死有害细菌的所有营养体，而几乎所有的有害细菌此时均以营养体存在，当然高温持续几小时后，所有有害细菌均被杀死，耐高温的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和部分乳酸菌等则存活下来，在发酵成功的鸡粪当中无一检测出了病原菌和寄生虫卵。可消化蛋白质提高到至少18%以上，粗蛋白含量27%左右，代谢能增加500千焦/公斤以上，粗纤维降低50%以上，为6%左右（转化为可利用能量部分）。钙磷的消化吸收率也大大提高（鸡粪中的磷钙大都以植酸盐形式存在，消化吸收率不到20%，但发酵后，钙磷的可消化率提高到80%以上，植酸盐基本分解成肌醇和磷酸盐形式）。微量元素矿物质被有机酸化，消化率也大大提高。

实施例4

一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 15份、产气荚膜梭菌12份、假单胞菌 5份、蜡样芽孢杆菌25份、保加利亚杆菌10份、假丝酵母菌20份、粪产碱杆菌22份、地衣芽孢杆菌14份和大肠杆菌12份。复合菌剂中还添加有米糠与氨基酸，所述米糠添加量为菌体总质量的25%，所述氨基酸添加量为菌体总质量的15%，所述氨基酸为精氨酸。

发酵完成的猪粪不仅变成了优质环保的肥料，还可以制作成优质的复合菌肥，每吨猪粪中加入尿素20公斤、磷肥38公斤、钾肥26公斤，充分混合，适当阴干（达到含水量为40%左右时即可），弄细即可包装。本发明复合菌剂有着十分强大的发酵能力，发酵的第二天就会看到大量的气泡或热气，仅需一两天就消除了粪中的大部分臭味，养份和营养明显改善。发酵仅一天，臭味就基本消除，营养大增，产量提高了，发酵时间较过去采用的有益微生物群缩短了一半，粪料的腐烂程度明显高于有益微生物群。发酵进程中其产物理化和生物性质见表1所示。

表1

试验对比可知，其有益微生物和有害微生物总菌数发酵前后有着明显地差异，有益活性菌的生物活性有着明显的提高，说明本发明的复合菌剂对加快物料的发酵进度、提高粪肥的质量有着明显的效果。

厌氧发酵产物与其它肥料对比效果

为了提高厌氧发酵产物作为有机肥料的作用能力和附加值，试验选择花生试验地，通过分别施普通有机肥、实施例4猪粪便发酵产物，以未施肥的田块为对照，分析厌氧发酵产物对花生产量的影响，如表2所示。

表2

结果显示，厌氧发酵产物作为有机肥料对花生生长具有明显的促进作用，以施肥量300g/m²为例，其中与对照相比增产率为192.%，与施加普通有机肥相比增产率为37.1%，其作用效果明显。

Claims

1.一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，其特征在于，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 10~30份、产气荚膜梭菌 5~20份、假单胞菌 2~8份、蜡样芽孢杆菌10~40份、乳杆菌5~15份、假丝酵母菌10~30份、粪产碱杆菌15~40份、地衣芽孢杆菌5~18份、大肠杆菌5~20份。

2.根据权利要求1所述的一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，其特征在于，所述复合菌剂中包含如下质量份的各菌体：放线菌 15份、产气荚膜梭菌12份、假单胞菌 5份、蜡样芽孢杆菌25份、乳杆菌10份、假丝酵母菌20份、粪产碱杆菌22份、地衣芽孢杆菌14份和大肠杆菌12份。

3.根据权利要求1所述的一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，其特征在于，所述复合菌剂中还添加有米糠与氨基酸，所述米糠添加量为菌体总质量的10%-40%，所述氨基酸添加量为菌体总质量的10%-20%。

4.根据权利要求3所述的一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，其特征在于，所述氨基酸为碱性氨基酸。

5.根据权利要求4所述的一种处理养殖场污染物的微生物复合菌剂，其特征在于，所述氨基酸为精氨酸、赖氨酸或者组氨酸中的至少一种。

6.权利要求1-5中任意一项所述处理养殖场污染物的微生物复合菌剂在处理养殖场污染物中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，将微生物复合菌剂与污染物共同置于发酵罐中，搅拌，控制发酵温度为30~60℃，发酵时间为16～48h，得发酵产物，发酵的固体产物作为饲料或者肥料, 发酵的气体回收作为能源。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述微生物复合菌剂为污染物总质量的5-10%。