CN109182203A

CN109182203A - 分解粪便的微生物菌群及粪便处理方法

Info

Publication number: CN109182203A
Application number: CN201811170211.4A
Authority: CN
Inventors: 丁振煜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2019-01-11

Abstract

本发明涉及分解粪便的微生物菌群及粪便处理方法，其中微生物菌群包括质量分数如下的各组分：屎肠球菌10％～15％、酵母菌10％～15％、放线菌18％～24％，根瘤菌5％～10％，绿色木霉冻干粉5％～10％，芽孢杆菌15％～20％、霉菌4％～6％、植物乳杆菌18％～21％；粪便处理方法，包含四个步骤。本发明的分解粪便的微生物菌群及粪便处理方法，分解粪便的效果好，发酵后得到是有机肥料中含有大量由复合菌群分泌与合成的物质，这些物质能促进植物生长，分解残留农药，使土壤还原于抗氧化状态，从而逐渐改良土壤性质，提高土壤肥力，为减少乃至取消化肥、农药的使用提供了良好的前景。

Description

分解粪便的微生物菌群及粪便处理方法

技术领域

本发明涉及粪便处理领域，特别是分解粪便的微生物菌群。

背景技术

现在农村厕所传统的结构还是便池之下挖个粪坑，臭味非常大，降解速度非常慢，及时有些农民希望制作成有机肥也是通过自然堆积发酵的方法，堆肥周围，仍然臭气熏天，还需要发酵 5 ～ 6 个月，肥力还低，粪便中养分的大量流失。而采用微生物发酵法处理粪便，不仅能加快发酵过程，缩短发酵时间，还能防止浪费，提高生物有机肥的营养价值。目前，常见的微生物复合肥大多采用 EM 菌（Effective Microorganisms，有益微生物）的发酵得到，使用 EM 菌发酵得到的微生物复合肥，可以增加土壤中庄稼必须的氮、磷、钾以及多种微量元素，防止土地板结，有效改善了土壤的质量。然而 EM 菌对于粪便中的部分木质素和纤维素，不能充分分解，从而影响了肥效的进一步增加，而技术人员为了使得粪便与菌群混合均匀，准备利用碎木屑作为菌群集料，对混合粪便后的发酵提出了更多的要求，对纤维素和木质素的分解要求更高，另外，EM 菌不能有效清理沙门氏菌、大肠杆菌等部分有毒有害微生物，而且发酵时间比较长，腐熟程度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供分解粪便的微生物菌群，以解决现有技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

分解粪便的微生物菌群，包括质量分数如下的各组分：屎肠球菌10％～15％、酵母菌10％～15％、放线菌18％～24％，根瘤菌5％～10％，绿色木霉冻干粉5％～10％，芽孢杆菌15％～20％、霉菌4％～6％和植物乳杆菌18％～21％。

优选的，质量分数组分为屎肠球菌15％、酵母菌15％、放线菌23％，根瘤菌5％，绿色木霉冻干粉5％，芽孢杆菌15％、霉菌4％和植物乳杆菌18％。

利用权利要求1所述的微生物菌群的粪便处理方法，包含以下步骤：

步骤一，将质量分数如下的屎肠球菌10％～15％、酵母菌10％～15％、放线菌18％～24％，根瘤菌5％～10％，绿色木霉冻干粉5％～10％，芽孢杆菌15％～20％、霉菌4％～6％和植物乳杆菌18％～21％，进行混合；

步骤二，将混合后的上述微生物菌群进一步和木屑进行混合，形成菌群集料；

步骤三，将粪便与菌群集料进行均匀充分的混合；

步骤四，混合后的粪便与菌群集料发酵降解5天～10天。

优选的，步骤三中，在无水降解箱中将粪便和菌群集料进行均匀充分混合，所述无水降解箱包括设置有粪便入口的箱体，箱体上转动装配有搅拌轴，搅拌轴的一端为动力输入端，搅拌轴上于箱体内设置有搅拌叶片，导向支架上沿竖向导向移动装配有扶手，扶手与搅拌轴的动力输入端之间通过连杆机构传动连接，连杆机构具有与所述扶手相连的平移动力输入端和与所述搅拌轴的动力输入端相连的旋转动力输出端，所述扶手与导向支架之间设置有向所述扶手施加朝上方向弹性作用力的扶手复位弹簧，所述搅拌叶片包括多个间隔布置于所述搅拌轴上的正旋螺旋叶片和多个间隔布置于所述搅拌轴上的反旋螺旋叶片，各反旋螺旋叶片分别布置于对应相邻两个正旋螺旋叶片之间，所述旋转动力输出端，旋转动力输出端与搅拌轴之间通过单向传动机构传动连接，单向传动机构包括固定于旋转动力输出端的传动轮，单向传动机构还包括固设于搅拌轴上的与传动轮同轴线设置的棘轮，传动轮上设置有与所述棘轮传动配合的棘爪，棘爪与传动轮之间设置有棘爪复位弹簧，所述搅拌叶片还包括分别固设于搅拌轴两端的第一边铲和第二边铲，第一边铲、第二边铲沿搅拌轴的周向180度分布，箱体具有相对布置的箱端板，搅拌轴的两端分别转动装配于对应的箱端板上，第一边铲、第二边铲均包括沿搅拌轴径向延伸的径向边铲段和朝向对应端板侧延伸的端边铲段，径向边铲段的高度高于正旋螺旋叶片、反旋螺旋叶片的高度，所述连杆机构由两个上下铰接相连的连杆构成，平移动力输入端设于位置靠上的连杆的上端，旋转动力输出端位于位置靠下的连杆的下端平移动力输入端与扶手的下端铰接相连。

本发明的有益效果：

前两天，芽孢杆菌、酵母菌、粪肠球菌和霉菌首先启动堆肥发酵，在好气性条件下快速分解糖类、淀粉、蛋白质等有机物质，产生大量的热，不断提高堆肥温度至20～40℃，随温度提高，好热性的微生物逐渐取代温性的种类而起主导作用，温度持续上升，温度可达50℃以上，第五天，放线菌和好热菌群对堆肥中复杂的有机物质进行强烈分解，热量积累，物料温度上升到 60～80℃；五天即可完成整个发酵过程，无需人工干预，生产成本低；

屎肠球菌具有极强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解；另外，屎肠球菌在分解过程中能产生纤维素分解酶，因此对木质素和纤维素具有极强的分解能力，从而克服了EM 菌发酵制作生物有机肥工艺中存在的问题；屎肠球菌能够抑制沙门氏菌、大肠杆菌等致病菌的生存与增殖，从而减轻并逐步根治了植物中的有害线虫和连作障碍，保证了植物的良好成长，全面提高农产品的品质；

本发明生产的有机肥料中含有大量由复合菌群分泌与合成的物质，如有机酸、氨基酸、酶、活性激素、抗氧化酵素等，这些物质能促进植物生长，分解残留农药，使土壤还原于抗氧化状态，从而逐渐改良土壤性质，提高土壤肥力，为减少乃至取消化肥、农药的使用提供了良好的前景；

需要指出的是，粪便与菌群集料进行均匀充分的混合，是粪便高效发酵降解的关键之一，菌群集料是微生物菌群进和木屑混合的产物，其特点是质量轻，粘度差，而粪便质量大，粘度高，要想实现酵母与大便的充分混合，具有一定的难度，步骤三中通过无水降解箱内对大便和菌群集料进行充分混合，混合均匀充分效果好。

附图说明

图1是本发明中无水降解箱的结构示意图；

图2是图1中棘轮、棘爪的配合示意图。

具体实施方式

实施例1

分解粪便的微生物菌群，包括质量分数如下的各组分：

屎肠球菌15％、酵母菌15％、放线菌23％，根瘤菌5％，绿色木霉冻干粉5％，芽孢杆菌15％、霉菌4％和植物乳杆菌18％。

实施例2

分解粪便的微生物菌群，包括质量分数如下的各组分：屎肠球菌10％、酵母菌10％、放线菌18％，根瘤菌10％，绿色木霉冻干粉10％，芽孢杆菌16％、霉菌6％和植物乳杆菌20％。

实施例3

分解粪便的微生物菌群，包括质量分数如下的各组分：屎肠球菌11％、酵母菌11％、放线菌24％，根瘤菌6％，绿色木霉冻干粉6％，芽孢杆菌16％、霉菌5％和植物乳杆菌21％。

实施例4

步骤三，将粪便与菌群集料进行均匀充分的混合；

步骤四，混合后的粪便与菌群集料发酵降解5天～10天。

实施例4中，微生物菌群的各组分质量分数，可分别采用实施例1～3中的配比。

步骤三中，在无水降解箱中将粪便和菌群集料进行均匀充分混合，无水降解箱包括箱体，箱体具有粪便入口28，箱体具有左右相对布置的箱端板26，两个箱端板26上转动装配有搅拌轴9，搅拌轴的右端为动力输入端，搅拌轴上于箱体内设置有搅拌叶片，本实施例中，搅拌叶片包括多个间隔布置于所述搅拌轴上的正旋螺旋叶片11和多个间隔布置于所述搅拌轴上的反旋螺旋叶片12，各反旋螺旋叶片12分别布置于对应相邻两个正旋螺旋叶片11之间。搅拌叶片还包括分别固设于搅拌轴两端的第一边铲10和第二边铲13，第一边铲、第二边铲的厚度延伸方向与搅拌轴的周向一致，第一边铲、第二边铲沿搅拌轴的周向180度分布，第一边铲、第二边铲均包括沿搅拌轴径向延伸的径向边铲段22和朝向对应端板侧延伸的端边铲段23，径向边铲段22与端边铲段23构成“7”形结构，径向边铲段的高度高于正旋螺旋叶片、反旋螺旋叶片的高度。本实施例中第一边铲、第二边铲、正旋螺旋叶片、反旋螺旋叶片均为中空结构，这样有助于减少它们的重量。

无水降解箱还包括导向支架17，导向支架上沿竖向导向移动装配有扶手19，扶手19与导向支架之间设置有向所述扶手施加朝上方向弹性作用力的扶手复位弹簧18。扶手19与搅拌轴的动力输入端之间通过连杆机构传动连接，本实施例中连杆机构由上下布置且铰接相连的两个连杆构成，位置靠上的连杆16的上端为平移动力输入端，位置靠下的连杆15的下端为旋转动力输出端，连杆机构与扶手构成了曲柄滑块机构，扶手相当于一个滑块，平移动力输入端与扶手的下端铰接相连，旋转动力输出端与搅拌轴之间通过单向传动机构传动连接。单向传动机构包括传动轮24和与传动轮24同轴线布置的棘轮25，传动轮24通过螺钉同轴线固定于旋转动力输出端上，棘轮25同轴线固定于搅拌轴上，传动轮24上设置有与所述棘轮传动配合的棘爪29，棘爪与传动轮之间设置有棘爪复位弹簧，本实施例中棘爪复位弹簧为设置于棘爪与传动轮24之间的扭簧，扭簧向棘爪施加作用力使得棘爪具有朝向棘轮运动的趋势，如图2所示，当传动轮24逆时针转动时，棘爪可以带动棘轮转动，当传动轮24顺时针转动时，棘爪则不能带动传动轮转动，并发出磕碰磕碰的声音。人们在大便结束后，需要借力才容易方便的站起来，借力时，人手按压竖向设置的扶手，扶手向下移动，通过连杆机构带动传动轮转动，由于扶手的移动范围有限，因此每按压一次扶手，传动轮的动作在120度到180度之间，扶手在向上复位的过程中，传动轮不能像棘轮传动，因此棘轮可以带动搅拌轴单向的整圈转动。粪便与菌群集料进行均匀充分的混合，是粪便高效发酵降解的关键之一，菌群集料是微生物菌群进和木屑混合的产物，其特点是质量轻，粘度差，而粪便质量大，粘度高，要想实现酵母与大便的充分混合，具有一定的难度，而本发明中，第一边铲、第二边铲可以实现不同半径区域内物料移位，正旋螺旋叶片、反旋螺旋叶片可以实现物料的水平方向位移和对冲混合，保证箱体内物料多方位立体混合，混合均匀充分效果好。

在本发明的其它实施例中，棘爪复位弹簧也可以不是一个扭簧，比如在棘爪背向棘轮的一侧设置一个压簧来对棘爪施压。图1中项7表示箱盖；项20表示风管接头；单向传动机构还可以是设置于旋转动力输出端与搅拌轴之间的单向轴承，此时旋转动力输出端可以是一个轴套结构，旋转动力输出端套设于搅拌轴上，单向轴承传动连接于搅拌轴与旋转动力输出端之间。

需要指出的是附图1中，标号1为蹲便器1，可以设置在无水降解箱上方，方便人们大便后，大便直接排入无水降解箱中。蹲便器上设置有小便出口5和大便出口，蹲便器的大便出口与无水降解箱的粪便入口28对应，蹲便器旁设置有通过弹性件可上下浮动的踏板构件，踏板构件包括脚踏板2和固定于脚踏板下侧的竖向传动齿条21，弹性件为套设于所述竖向传动齿条上的脚踏板复位弹簧3。踏板构件的下侧设置有可横向移动的横向传动齿条6，横向传动齿条上固设有用于伸入到蹲便器的大便出口与粪便入口之间的粪便入口挡板27，竖向传动齿条21与横向传动齿条6之间通过换向齿轮4传动连接，换向齿轮4与竖向传动齿条21和横向传动齿条6同时啮合传动。使用时，人们的脚踏于脚踏板上，竖向传动齿条向下移动，换向齿轮带动横向传动齿条水平移动，粪便入口挡板27由粪便入口上侧移开，此时人们可以正常的大便，当大便结束后，人们不再对脚踏板进行踩踏，受脚踏板复位弹簧作用，竖向传动齿条向上移动，带动横向传动齿条和粪便入口挡板移动，粪便入口挡板对粪便入口进行封盖，防止无水降解箱内的气体经粪便入口扩散。

Claims

1.分解粪便的微生物菌群，其特征在于包括质量分数如下的各组分：屎肠球菌10％～15％、酵母菌10％～15％、放线菌18％～24％，根瘤菌5％～10％，绿色木霉冻干粉5％～10％，芽孢杆菌15％～20％、霉菌4％～6％和植物乳杆菌18％～21％。

2.根据权利要求1所述的分解粪便的微生物菌群，其特征在于：质量分数组分为屎肠球菌15％、酵母菌15％、放线菌23％，根瘤菌5％，绿色木霉冻干粉5％，芽孢杆菌15％、霉菌4％和植物乳杆菌18％。

3.利用权利要求1所述的微生物菌群的粪便处理方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤三，将粪便与菌群集料进行均匀充分的混合；

步骤四，混合后的粪便与菌群集料发酵降解10天～15天。

4.根据权利要求3所述的微生物菌群的粪便处理方法，其特征在于：步骤三中，在无水降解箱中将粪便和菌群集料进行均匀充分混合，所述无水降解箱包括设置有粪便入口的箱体，箱体上转动装配有搅拌轴，搅拌轴的一端为动力输入端，搅拌轴上于箱体内设置有搅拌叶片，导向支架上沿竖向导向移动装配有扶手，扶手与搅拌轴的动力输入端之间通过连杆机构传动连接，连杆机构具有与所述扶手相连的平移动力输入端和与所述搅拌轴的动力输入端相连的旋转动力输出端，所述扶手与导向支架之间设置有向所述扶手施加朝上方向弹性作用力的扶手复位弹簧，所述搅拌叶片包括多个间隔布置于所述搅拌轴上的正旋螺旋叶片和多个间隔布置于所述搅拌轴上的反旋螺旋叶片，各反旋螺旋叶片分别布置于对应相邻两个正旋螺旋叶片之间，所述旋转动力输出端，旋转动力输出端与搅拌轴之间通过单向传动机构传动连接，单向传动机构包括固定于旋转动力输出端的传动轮，单向传动机构还包括固设于搅拌轴上的与传动轮同轴线设置的棘轮，传动轮上设置有与所述棘轮传动配合的棘爪，棘爪与传动轮之间设置有棘爪复位弹簧，所述搅拌叶片还包括分别固设于搅拌轴两端的第一边铲和第二边铲，第一边铲、第二边铲沿搅拌轴的周向180度分布，箱体具有相对布置的箱端板，搅拌轴的两端分别转动装配于对应的箱端板上，第一边铲、第二边铲均包括沿搅拌轴径向延伸的径向边铲段和朝向对应端板侧延伸的端边铲段，径向边铲段的高度高于正旋螺旋叶片、反旋螺旋叶片的高度，所述连杆机构由两个上下铰接相连的连杆构成，平移动力输入端设于位置靠上的连杆的上端，旋转动力输出端位于位置靠下的连杆的下端平移动力输入端与扶手的下端铰接相连。