CN108359618A - 竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,包括以下步骤:步骤1)将竹子的根部和尖部切除留取中段的2‑3米备用;步骤2)对竹子去皮后将竹子切片得到竹片;步骤3)清洗竹片;步骤4)将竹片压榨成竹渣;步骤5)将竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%‑40%的多糖复合粘菌团,在10‑30℃降解48‑120h;步骤6)降解后从降解池排出降解液;步骤7)向排出的降解液中添加竹渣干重8%‑13%的多糖复合粘菌团;步骤8)重复上述步骤6)和步骤7)8‑10次,直至竹渣完全降解,最终排出降解液得到益生菌液。本发明的益生菌液用于农作物叶面肥,用作叶面肥后农作物增产20%‑25%。
Description
技术领域
本发明涉及生物制浆及应用领域,具体地说,是涉及一种竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法及应用。
背景技术
中国是造纸大国,2015年,纸张总产量达到6500万吨,需求量为8000万吨,需求缺口要超过1500万吨。中国是全世界非木浆的主要生产国,非木纸浆在原生纸浆中比率占85%,在总用浆中超过50%以上。
竹子是一种再生资源,取之不尽,生长周期短,产量高,多年生植物。我国具有丰富的竹资源,无论是种植面积还是种类均居亚太地区之首。我国长江以南竹子资源特别丰富。
造纸工业是污染源中的大户,而制浆又是污染的重中之重。制浆工段是造纸工业的第一道工序,目前全球范围内基本上都是采用化学制浆或化学机械浆法,主要是碱法、亚硫酸铵法等,这几种传统制浆技术在制浆蒸煮过程中均有大量的黑液排出在生产过程中产生大量的废液,严重地污染着环境。硫酸盐法或烧碱法制纸浆过程中,洗涤蒸煮后的纸浆的洗涤液。呈黑色,其中含有蒸煮液中的无机物和从植物纤维原料中溶出的木素、半纤维素和纤维素的降解产物及有机酸等。无机物包括游离的氢氧化钠、硫酸钠、硫化钠、碳酸钠以及与有机物化合的钠、二氧化硅等。黑液大约有30%~35%的无机物,主要成份是氢氧化钠、碳酸钠、硫化钠、硫酸钠和有机物结合的其他钠盐。有65%~70%的有机物质,主要成份是木素、树脂、淀粉及低分子化合物等。
传统化学制浆中产生的黑液大多进行蒸发浓缩后进行燃烧了,严重地污染环境,所以亟需提供一种生物制浆及对黑液进行综合利用的方法来解决环境污染的问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,包括以下步骤:
步骤1)选取经过3年以上生长期、无腐烂、新鲜的竹子,将竹子的根部和尖部切除留取中段的2-3米备用;
步骤2)利用剥皮机对竹子去皮后利用切片机将竹子切片得到竹片;
步骤3)清洗竹片;
步骤4)经压榨分细机将竹片压榨成竹渣;
步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%-40%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解48-120h;
步骤6)降解后从降解池排出降解液;
步骤7)向排出的降解液中添加竹渣干重8%-13%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解24-48h;
步骤8)重复上述步骤6)和步骤7)8-10次,直至竹渣完全降解,最终排出降解液得到完全分解的益生菌液。
优选地,所述竹片规格为厚度1-3cm、宽度2-4cm、长度3-4cm。
优选地,步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%-40%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解48-120h,进一步为,
当温度在10-20℃时,降解时间为100-120h;
当温度在20-30℃时,降解时间为48-100h。
优选地,所述步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%-40%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解48-120h,进一步为,降解时间与降解温度成反比,温度越低,降解时间越长。
优选地,所述多糖复合粘菌团为太岁经培养基培养得到的,其中包含的微生物菌株为:
FZ1-1 地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis,
FZ1-2 嗜糖假单胞菌Pscudomonas saccharophila,
FZ2 干酪乳杆菌Lactobacillus casei,
FZ40-72 氧化葡糖杆菌亚氧化亚种Gluconobacter oxydans subsp. Suboxydans,
FZ6-2 詹氏乳杆菌Lactobacillus jensenii,
FZ12 左乳酸芽孢杆菌Bacillus laevolaoticus,
FZ31-2-2 巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium,
FZ32-2-2 丙酸丙酸杆菌Propionibacterium propionicum,
FZ38 山羊葡萄球菌Staphylococcus caprae,
FZ40-4 弯曲乳杆菌Lactobacillus curvatus,
FZ40-6 氧化葡糖杆菌Gluconobacter oxydans,
FZ40-51 乳酸微杆菌Microbacterium lacticum,
FZ40-54 短乳杆菌Lactobacillus brevis,
FZ5-1-1 食酸假单胞菌Pscudomonas acidovorans,
FZ40-91 乳酪短杆菌Brevibacterium casei,
FZ40-76 肉葡萄球菌Staphylocoocus carnosus,
FZ33 生枝动胶菌Zoogloea ramigera,
FZ7-1 粉状毕赤酵母Pichia farinosa,
FZ9-1 酿酒酵母Saccharomyccs cerevisiae,
FZ11 卡斯特酒香酵母Brettanomyces custersii,
FZ31-1 栗酒裂殖酵母Schizosaccharomyes pombe。
本发明还提供了上述方法制得的有机益生菌液的应用,将所述有机益生菌液喷洒在农作物上作为叶面肥,通过农作物叶子吸收后,叶子颜色由浅绿变为深绿,农作物增产20%-25%。
与现有技术相比,本发明所述的竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,达到了如下效果:
本发明属于环保型技术,通过微生物降解竹子取代现有技术中的化学法制浆,节能环保无污染,得到的益生菌液用于农作物叶面肥,用作叶面肥后农作物增产20%-25%,农作物的叶子由浅绿变为深绿;
本发明的方法是竹子综合利用的一部分,剥下的竹皮制作竹边清茶,竹子用于生物制浆还能够制作铁单木,生物制浆的益生菌液可以用于养猪还可以将益生菌液喷洒在农作物上作为叶面肥,能够实现竹子的综合利用。
本发明是竹子综合利用的一个方面,以科学、环保、健康为指导思想,开发的主要创新产品为“铁单木”和“有机益生菌液”,两者均由竹子加工而成。铁单木是用竹子中间部分压制而成,属高端木材,硬度、和密度都高于红木,可用于高端家居装饰和艺术品加工。有机益生菌液由竹子两端制成的生物浆循环十次做成,是一种有机黑色液状物,可用于农作物代替农药灭虫,且对产量增产效果明显。开发制成“铁单木”和“有机益生菌液”后的余料副产品还可以用来制成饲料,或直接喂猪,而且使用这种剩余料喂猪猪场无臭味,猪粪可进一步被制成有机肥,连续使用3年可使土地变成免耕地。
该技术主要利用微生物液中的酶物质来改变木素,多糖,蛋白的结构,把竹加工的副产品变成商品。在整个制浆过程中,微生物制浆产生有机益生菌液,有机益生菌液通过循环10次的发酵过程,通过这10次的发酵之后的有机益生菌液可以作为杀虫剂,喷在农作物上1个月内不用打农药,并且农作物还增产显著。本技术的研制成功,改变了常规制浆必需的高温高压生产工艺,在低温常压下2天可使麦草、稻草、庶渣等非木质纤维迅速制成纸浆,白度可达75度以上,完全满足了生产文化用纸、生活用纸的要求。
利用竹子中间的2.48米为原料,经过一系列物理方法(万吨压力机挤压)加工成比红木硬度还高的“铁单木”,可广泛应用于家具、装修装饰以及现代生活小区景观生态木以及集装箱箱底和车底的垫板、竹地板等,应用前景十分广阔。
采用竹子进行"微生物制浆"与“铁单木"的制备前都要先去三层竹表皮,竹表皮可做成竹清茶,消炎止痛效果非常好,可用于畜禽消炎杀菌有特效。另外,用竹子来开发制成“铁单木”和“有机益生菌液”后的余料副产品还可以用来制成养猪场的饲料或直接喂猪。竹子里面含有一种名为竹醌的物质,该物质存在于竹子中具有的天然抗菌的成分,具有天然抗菌、防螨、防臭的药物特性,竹子中的叶绿素酮钠盐有良好的除臭功能。养猪场无臭味,有利于生态养殖。用猪粪加有益菌做成的有机肥菌肥,土地连续使用三年土地是免耕的,解决了土壤板结问题与土壤营养结构的问题。
本项目全部生产工艺过程中水是循环使用,不排放任何污水;植物木素、果胶、果糖、树脂被生物酶分解为CO2和H2O,因此不产生任何有机化合物与悬浮物;完全是净洁生产,不存在污水治理。全部生产工艺过程中全部不用加热常温分解常温漂白。(化学制浆需高温170度12公斤压力)
该技术设计新颖、独特,思路清晰,适应性和普遍性强,产业化程度高;利用微生物制浆,技术先进,达到国内领先水平,用竹子躯干部分做铁单木,保护原始森林,以竹代木同时兼具环保性,符合国家节能减排战略。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的,并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
实施例1:
本实施例提供了一种竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,包括以下步骤:
步骤1)选取经过3年以上生长期、无腐烂、新鲜的竹子,将竹子的根部和尖部切除留取中段的2-3米备用,本实施例中留取中段的2米;
步骤2)利用剥皮机对竹子去皮后利用切片机将竹子切片得到竹片;
步骤3)清洗竹片;
步骤4)经压榨分细机将竹片压榨成竹渣;
步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%的多糖复合粘菌团,在10℃降解120h;所述多糖复合粘菌团为太岁经培养基培养得到的。
步骤6)降解后从降解池排出降解液;
步骤7)向排出的降解液中添加竹渣干重8%的多糖复合粘菌团,在10℃降解48h;
步骤8)重复上述步骤6)和步骤7)10次,直至竹渣完全降解,最终排出降解液得到完全分解的益生菌液。
所述竹片规格为厚度1-3cm、宽度2-4cm、长度3-4cm。
降解时间与降解温度成反比,温度越低,降解时间越长。
本发明中的太岁母液购买自武汉云来集生物工程有限公司。“多糖复合粘菌团”是武汉云来集生物工程有限公司经多年研究,以中华古老的中医中药机理为基础,使用天然活性真菌类植物、含蛋白质成分较高的动物及具有丰富微量元素的矿物为药源,结合现代生物工程的发酵生化技术,经反复研究开发出的一种新型活性生物产品。该产品利用复合粘菌的生物功能,充分摄取低糖、低热却又饱含丰富的维生素、氨基酸、微量元素的生物活性物质,不仅继承了传统的中药形式,又保持了天然药物的活性,扶正固本、益气养阴,是人体免疫系统的双向调节剂。多糖复合粘菌团是结合中医中药学理论、现代微生态学理论及生物发酵生化技术,以灵芝、冬虫夏草、人参、当归等名贵中草药为基础原料,辅以银耳、茯苓、肉苁蓉、杜仲等中草药及其他营养强化剂组方,在自然环境中经发酵工艺加工,成功培育出来的活性生物体。可以说是将自然界中可遇而不可求的粘菌团,变成由人工培育并可大规模开发应用的产品。而培育太岁的液态培养基(以下简称太岁母液)中,因生化反应而富含怪肉中所有的营养成分和活性菌株,是可供保健品、功能性食品、药品等大规模市场开发的中间原料。
制作过程中按照道家秘方及独特工艺配料入缸,封缸发酵。一个月开始形成薄层菌体,数月后在缸内长满菌体即太岁,随时间增加而变厚。菌体色棕似肉,切面有分层,表面光滑,底部有浮脚,味酸,无中药苦涩味。不能翻动,翻动后不再增长厚度。成形的太岁经水煎100小时,外形不变,在50倍显微镜下观察,仍有活性菌株存在。
太岁的成分:
复合菌群
对缸中的太岁及母液进行微生物鉴定,鉴定出FI40—91乳酸短杆菌等21个微生物菌株,未发现有害生物。而大多数微生物与糖、有机酸包括乳酸有相关性,为食品、奶酪和饮料发酵生产中使用的菌株。
多糖物质
通过对母液中形成积存物的检测,在培养的酸性溶液中分离出上述21个菌株微生物,其中有几个菌株与形成积存物有关。经醋酸法层析与无相谱测定检测,这种积存物组织为纤维素——即多糖物质。中国典型培养物保藏中心综合形态特征、培养特征和生理生化特征,对21个微生物菌株分别鉴定为:
FZ1-1 地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis,
FZ1-2 嗜糖假单胞菌Pscudomonas saccharophila,
FZ2 干酪乳杆菌Lactobacillus casei,
FZ40-72 氧化葡糖杆菌亚氧化亚种Gluconobacter oxydans subsp. Suboxydans,
FZ6-2 詹氏乳杆菌Lactobacillus jensenii,
FZ12 左乳酸芽孢杆菌Bacillus laevolaoticus,
FZ31-2-2 巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium,
FZ32-2-2 丙酸丙酸杆菌Propionibacterium propionicum,
FZ38 山羊葡萄球菌Staphylococcus caprae,
FZ40-4 弯曲乳杆菌Lactobacillus curvatus,
FZ40-6 氧化葡糖杆菌Gluconobacter oxydans,
FZ40-51 乳酸微杆菌Microbacterium lacticum,
FZ40-54 短乳杆菌Lactobacillus brevis,
FZ5-1-1 食酸假单胞菌Pscudomonas acidovorans,
FZ40-91 乳酪短杆菌Brevibacterium casei,
FZ40-76 肉葡萄球菌Staphylocoocus carnosus,
FZ33 生枝动胶菌Zoogloea ramigera,
FZ7-1 粉状毕赤酵母Pichia farinosa,
FZ9-1 酿酒酵母Saccharomyccs cerevisiae,
FZ11 卡斯特酒香酵母Brettanomyces custersii,
FZ31-1 栗酒裂殖酵母Schizosaccharomyes pombe。
实施例2:
本实施例提供了一种竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,包括以下步骤:
步骤1)选取经过3年以上生长期、无腐烂、新鲜的竹子,将竹子的根部和尖部切除留取中段的2-3米备用,本实施例中留取中段的3米;
步骤2)利用剥皮机对竹子去皮后利用切片机将竹子切片得到竹片;
步骤3)清洗竹片;
步骤4)经压榨分细机将竹片压榨成竹渣;
步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重40%的多糖复合粘菌团,在30℃降解48h;所述多糖复合粘菌团为太岁经培养基培养得到的。
步骤6)降解后从降解池排出降解液;
步骤7)向排出的降解液中添加竹渣干重13%的多糖复合粘菌团,在30℃降解24h;
步骤8)重复上述步骤6)和步骤7)10次,直至竹渣完全降解,最终排出降解液得到完全分解的益生菌液。
实施例3:
本实施例提供了一种竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,包括以下步骤:
步骤1)选取经过3年以上生长期、无腐烂、新鲜的竹子,将竹子的根部和尖部切除留取中段的2-3米备用,本实施例中留取中段的2.38米;
步骤2)利用剥皮机对竹子去皮后利用切片机将竹子切片得到竹片;
步骤3)清洗竹片;
步骤4)经压榨分细机将竹片压榨成竹渣;
步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重30%的多糖复合粘菌团,在20℃降解100h;所述多糖复合粘菌团为太岁经培养基培养得到的。
步骤6)降解后从降解池排出降解液;
步骤7)向排出的降解液中添加竹渣干重10%的多糖复合粘菌团,在20℃降解36h;
步骤8)重复上述步骤6)和步骤7)10次,直至竹渣完全降解,最终排出降解液得到完全分解的益生菌液。
实施例4:
在实施例3的基础上,本实施例中利用实施例3中得到的益生菌液作为农作物叶面肥,可以直接将所述有机益生菌液喷洒在农作物上作为叶面肥,通过农作物叶子吸收后,叶子颜色第3天开始由浅绿变为深绿,农作物增产22%。
实施例5:
在实施例2的基础上,本实施例中利用实施例2中得到的益生菌液作为农作物叶面肥,将所述有机益生菌液先稀释5-20倍后再喷洒在农作物上,本实施例中将有机益生菌液稀释5倍后喷洒在农作物上,通过农作物叶子吸收后,叶子颜色第3天开始由浅绿变为深绿,农作物增产20.9%。
实施例6:
在实施例2的基础上,本实施例中利用实施例2中得到的益生菌液作为农作物叶面肥,将所述有机益生菌液先稀释5-20倍后再喷洒在农作物上,本实施例中将有机益生菌液稀释20倍后喷洒在农作物上,通过农作物叶子吸收后,叶子颜色第3天开始由浅绿变为深绿,农作物增产20.6%。
实施例7:
在实施例2的基础上,本实施例中利用实施例2中得到的益生菌液作为农作物叶面肥,将所述有机益生菌液先稀释5-20倍后再喷洒在农作物上,本实施例中将有机益生菌液稀释10倍后喷洒在农作物上,通过农作物叶子吸收后,叶子颜色由浅绿变为深绿,农作物增产21.2%。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)选取经过3年以上生长期、无腐烂、新鲜的竹子,将竹子的根部和尖部切除留取中段的2-3米备用;
步骤2)利用剥皮机对竹子去皮后利用切片机将竹子切片得到竹片;
步骤3)清洗竹片;
步骤4)经压榨分细机将竹片压榨成竹渣;
步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%-40%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解48-120h;
步骤6)降解后从降解池排出降解液;
步骤7)向排出的降解液中添加竹渣干重8%-13%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解24-48h;
步骤8)重复上述步骤6)和步骤7)8-10次,直至竹渣完全降解,最终排出降解液得到完全分解的益生菌液。
2.根据权利要求1所述的竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,其特征在于,所述竹片规格为厚度1-3cm、宽度2-4cm、长度3-4cm。
3.根据权利要求1所述的竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,其特征在于,步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%-40%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解48-120h,进一步为,
当温度在10-20℃时,降解时间为100-120h;
当温度在20-30℃时,降解时间为48-100h。
4.根据权利要求1所述的竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,其特征在于,所述步骤5)将压榨后的竹渣送入降解池,降解池内加入质量占竹渣干重25%-40%的多糖复合粘菌团,在10-30℃降解48-120h,进一步为,降解时间与降解温度成反比,温度越低,降解时间越长。
5.根据权利要求1所述的竹子微生物制浆生成有机益生菌液的方法,其特征在于,所述多糖复合粘菌团为太岁经培养基培养得到的,其中包含的微生物菌株为:
FZ1-1 地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis,
FZ1-2 嗜糖假单胞菌Pscudomonas saccharophila,
FZ2 干酪乳杆菌Lactobacillus casei,
FZ40-72 氧化葡糖杆菌亚氧化亚种Gluconobacter oxydans subsp. Suboxydans,
FZ6-2 詹氏乳杆菌Lactobacillus jensenii,
FZ12 左乳酸芽孢杆菌Bacillus laevolaoticus,
FZ31-2-2 巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium,
FZ32-2-2 丙酸丙酸杆菌Propionibacterium propionicum,
FZ38 山羊葡萄球菌Staphylococcus caprae,
FZ40-4 弯曲乳杆菌Lactobacillus curvatus,
FZ40-6 氧化葡糖杆菌Gluconobacter oxydans,
FZ40-51 乳酸微杆菌Microbacterium lacticum,
FZ40-54 短乳杆菌Lactobacillus brevis,
FZ5-1-1 食酸假单胞菌Pscudomonas acidovorans,
FZ40-91 乳酪短杆菌Brevibacterium casei,
FZ40-76 肉葡萄球菌Staphylocoocus carnosus,
FZ33 生枝动胶菌Zoogloea ramigera,
FZ7-1 粉状毕赤酵母Pichia farinosa,
FZ9-1 酿酒酵母Saccharomyccs cerevisiae,
FZ11 卡斯特酒香酵母Brettanomyces custersii,
FZ31-1 栗酒裂殖酵母Schizosaccharomyes pombe。
6.一种权利要求1-5任一所述方法制得的有机益生菌液的应用,其特征在于,将所述有机益生菌液喷洒在农作物上作为叶面肥,通过农作物叶子吸收后,叶子颜色由浅绿变为深绿,农作物增产20%-25%。
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CN102337686A (zh) * | 2010-07-20 | 2012-02-01 | 中国制浆造纸研究院 | 一种竹材清洁制浆工艺 |
US20160318821A1 (en) * | 2013-12-19 | 2016-11-03 | Paula Marie L. Ward | Probiotic infused lignocellulosic soil amendment and growth medium |
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