CN109529598A - 一种生物除臭剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物除臭剂及其制备方法,特别是利用尾菜制备的生物除臭剂及其制备方法,以农业废弃物资源尾菜、猪粪、秸秆进行蚯蚓养殖,利用蚯蚓粪发酵工艺,同时制备固液两种形态的生物除臭剂。其除臭关键利用蚯蚓粪中丰富的有机碳素和矿物营养素及天然的多孔制结构,对各类臭气成分的吸附作用,配合通过益生菌发酵处理,产生的有机酸,次生代谢产物及具有活性的益生菌等对有机类消化酶和菌类的分解代谢,对吸附臭气彻底分解,从而起到彻底除臭的功效。本发明开发了农业废弃物资源综合利用的新途径,减少了资源浪费及环境污染。相对其他蚯蚓粪制备除臭剂的工艺,本发明可同时获得固体及液体形态的除臭剂,适合在不同环境不同需求条件下应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物除臭剂及其制备方法,特别是利用尾菜制备的生物除臭剂及其制备方法。
背景技术
随着现代设施农业的快速发展,遗留下来的尾菜问题也日益严重。据了解,大部分蔬菜品种每生产1吨蔬菜,就会产生0.5~1吨“尾菜”。由于缺乏经济适用的高价值利用技术,这些“尾菜”常被随意倾倒、堆放,既造成了资源浪费,又污染了当地环境,不利于现代农业的可持续发展。
当前市场上除臭剂的种类较多,主要有化学除臭剂、植物源除臭剂、生物除臭剂。化学除臭剂成本较高、在使用过程中会造成二次污染,对环境造成破坏;植物源除臭剂提取制备工艺复杂,生产成本也较高。
目前生物除臭是专门通过专门培养在生物滤池生物填料上的微生物膜对废臭气分子进行代谢分解除臭。在实际应用中,生物除臭对工程的前期设计包括管道风量及菌种等参数要求很高,处理能力和处理效果受工艺设计影响大,不利于普遍推广应用。
发明内容
本发明专利的要解决的技术问题主要是一种尾菜制备生物除臭剂的方法。以农业废弃物资源尾菜、猪粪、秸秆进行蚯蚓养殖,利用蚯蚓粪发酵工艺,同时制备固液两种形态的生物除臭剂。其除臭关键利用蚯蚓粪中丰富的有机碳素和矿物营养素及天然的多孔制结构,对各类臭气成分的吸附作用,配合通过益生菌发酵处理,产生的有机酸,次生代谢产物及具有活性的益生菌等对有机类消化酶和菌类的分解代谢,对吸附臭气彻底分解,从而起到彻底除臭的功效。
本发明所述的一种生物除臭剂,以质量百分比计,其原料组成为:
蚯蚓粪30%-50%
木醋液5%-10%
益生菌菌种3%-5%
糖蜜:3%-5%
水:余量
所述的益生菌菌种为润康源EM菌原液。
其具体制备步骤为:
(1)蚯蚓养殖基料准备
所述的蚯蚓养殖基料,按照质量百分比计,原料组成为:
猪粪:25%-35%
尾菜:25%-35%
玉米秸秆:余量
蚯蚓是杂食性动物,它的生长繁殖需要多种营养物质,主要的营养指标是碳氮比例,碳素饲料、氮素饲料不宜单独使用,必须合理搭配,使其碳氮比调整在20-30:1之间。玉米秸秆为碳素饲料同时为植物性饲料、尾菜、猪粪为氮素饲料,又分别为垃圾饲料和动物性饲料,各种饲料经过合理配置才能形成碳氮比例合理,营养丰富而有利于蚯蚓生长和繁殖的高效饲料。
尾菜碳氮比在9-12:1,玉米秸秆的碳氮比在75-85:1,猪粪碳氮比在12-16:1,通过该比例复配后,可以保证混合基料的碳氮比在20-30左右,满足蚯蚓生长的条件需求,过大或过小,会造成基料碳氮比不再适宜范围内从而影响蚯蚓生长和繁殖。
猪粪:含水量低于60%的猪粪。猪粪作为原料添加到到基料中进行发酵,微生物最佳的发酵湿度在40%-60%的环境中,过湿或过干都不利于微生物繁殖,影响基料发酵效果。
尾菜:以腐烂较快、味甜、无苦味的蔬菜废叶为主,如娃娃菜叶、白菜叶、莴笋叶等。这类蔬菜含水量大、颈膜少,容易腐烂、蚯蚓喜食味甜,这类蔬菜味甘甜,蚯蚓喜食,其他种类的尾菜也可以进行喂养,相对来说蚯蚓更喜食这类蔬菜。
玉米秸秆:粉碎处理,粉碎长度5-15cm。
基料发酵:玉米秸秆提前浸泡至湿度在40%-60%,,按照以上比例将玉米秸秆、猪粪、尾菜混合均匀后,按照总体积2‰-5‰的添加量添加微生物腐熟剂,后再次混合均匀,缓慢喷水混合,至整体原料含水量在40%-60%为宜。将混合好的料进行建堆覆膜,之后每5-10天翻堆重建,湿度控制在40%-60%,过干,喷水调湿。发酵20-30发酵20-30d后基料呈现黑褐色、无臭味、质地松软、不粘滞,pH值在5.5-7.5之间即为腐熟成熟。
玉米秸秆提前浸泡目的是将干的玉米秸秆湿润,提高玉米秸秆湿度至发酵的最佳湿度,过干则发酵缓慢,过湿则容易霉烂变质,不利于发酵。
微生物菌腐熟菌剂的作用是增加促进发酵的微生物菌群数量,同时提供自然界中菌群着生繁殖的适宜环境,加速基料发酵,添加比例过少不利于基料充分接触菌剂进行充分发酵,延长发酵周期,添加量过多,相对有利于加速发酵,但成本较高,所以控制在一定范围内比较合适。
微生物菌适合发酵繁殖的湿度环境为40%-60%,控制在该范围内有利于基料发酵,过干或过湿都不利于发酵)
基料发酵的目的是使基料具有细、烂、无酸臭、氨气等刺激性气味,易消化的状态,如果不彻底发酵直接使用,会在养殖过程中产生大量氨气等刺激性气体,不利于蚯蚓生存繁殖。
(2)蚯蚓养殖
将蚯蚓养殖基料条状平铺,投放种蚓于蚯蚓养殖基料表面,饲喂到蚓床表面变成较均匀的颗粒状时,分离出蚯蚓,收集蚯蚓粪待用;
将蚯蚓养殖基料条状平铺时,厚度为20-30cm,宽度为60-120cm。料堆过厚或过宽影响料堆的透气性,不利于蚯蚓生长,过小或过窄,不能满足蚯蚓生长过程的所需饲料量
投放种蚓时,间隔50cm-100cm的距离,成堆放置于蚯蚓养殖基料表面,按照20000~30000条/m3投放。蚯蚓投放过多,则基料不能满足过多蚯蚓的取食繁殖需求,投放过少,则会造成基料浪费。
蚯蚓养殖时,蚯蚓养殖基料湿度控制在60%~70%,温度控制在15-30℃,利于蚯蚓生存繁殖。
得到的蚯蚓粪过4-5目筛(4-5mm),清除其他杂物。
(3)生物除臭剂的制备
所述的生物除臭剂,按质量百分比计,原料组成为:
蚯蚓粪30%-50%
木醋液5%-10%
益生菌3%-5%
糖蜜:3%-5%
水:余量
益生菌:益生菌液体菌种为润康源EM菌原液,购自中日合资临沂益康有机农业科技园有限公司。
木醋液:木醋液为果壳粗制木醋液,购自石家庄洪森活性炭有限公司。
蚯蚓粪:蚯蚓粪主要含有有机碳素和矿物营养素,粒径大小为1-4mm,蚯蚓粪粒跟活性碳一样,具有高孔隙度和比表面积的颗粒状物质,对各种臭气成分具有吸附作用。同时蚯蚓粪中含有大量的微生物能分解成各种有机类消化酶和菌类,将其吸附的物质进行分解。其含量过小除臭效果差,含量过大发酵不充分,不能有效去除蚯蚓粪中夹杂的污染物质。
木醋液:蚯蚓粪粒中混入许多养殖过程中的生活垃圾、畜禽粪便等杂物,其臭味也是难以彻底除净,另外在杂质中也粘有蚯蚓卵,其大小与蚯蚓粪粒相接近,从蚯蚓卵中繁殖出来的蚯蚓幼体,由于种种原因造成部分蚯蚓幼虫死亡,死亡的幼虫混附在杂物中,也会产生臭味,因此为了去除以上不利因素,需要借助木醋液稀释处理,清除蚯蚓粪中的不利污染物。木醋酸的酸性(PH值为2.3-3.0),可杀死一些产气微生物外,还可与氨气等碱性物质产生中和反应,从而使臭气浓度迅速下降。其含量过小不能有效去除蚯蚓粪中夹杂的污染物质,含量过大易破坏蚯蚓粪中有益菌群。
添加益生菌菌种主要目的是通过发酵工艺,清除蚯蚓粪中的不利污染物的同时,对蚯蚓粪中的除臭的微生物菌群进行扩繁。其含量过小发酵时间长、发酵不充分,含量过大成本较高。
糖蜜提供微生物发酵的营养成分。其含量小不能提供有益菌发酵需求的营养成分,发酵效果差,含量过大成本较高。
水用于稀释木醋液和益生菌,避免液体过酸后对蚯蚓粪中原有的有益微生物造成损害。
将蚯蚓粪、木醋液、水,按照组分比例放入发酵罐中,通气搅拌5-10min,使固液组分混合均匀;
通气搅拌结束后,按照配方量接入益生菌菌种,同时搅拌30-40min,搅拌完成后,密封发酵罐,保持温度35-40℃,进行厌氧发酵24-48h;厌氧发酵的目的是通过厌氧环境下,消除好氧的有害细菌等不利污染物质。
厌氧发酵结束后,打开发酵罐,通入空气搅拌10min;
通气结束后,发酵罐保持温度25-30摄氏度,敞口进行好氧发酵48-72h;好氧发酵的目的是通过通气环境下,消除厌氧的有害细菌等不利污染物质。
好氧发酵结束后,将发酵罐内的固液体一同转移到储罐中,保持封口但可通气的状态,放置到阴凉通风处,自然温度下进行后熟发酵,时间为10-15天;后熟是为了进一步促进发酵物种有益菌的繁殖,同时在自然状态下使发酵产品逐步趋于稳定的过程,可进一步提升产品的除臭效果和稳定产品质量指标。
后熟发酵结束后,对储罐内的固液体进行过滤,分离固体和液体。分离后的液体即为液态生物除臭剂;固体物质进行自然风干后,即得固体生物除臭剂。
使用方法:
两种形态的除臭剂可单独使用,也可混合搭配使用,混合使用效果更佳。
液态生物除臭剂与水按照质量比为1:100-150倍混合稀释,对使用环境进行喷雾,对于养殖场、垃圾站、公共卫生间等臭味集中的环境,可对其死角处,粪便的集中处重点喷雾,一般每周使用2-3次。对使用后的场所进行检测,对养殖场臭气降解率92.7%,对公共卫生间的异味降解率91.8%,对垃圾站的异味降解率为88.5%。
固体生物除臭剂,可用于养殖场内,按300-500g/m2撒在猪舍、鸡舍等养殖舍地面,每月更换1-2次,连续更换使用,可长期保持环境的除臭功效。对使用后的养殖场所进行检测,对养殖场臭气降解率93.1%。
本发明获得的液态除臭剂富含一定的有机酸和丰富的除氨脱硫的柠檬酸杆菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属等在内的复合菌系,有机酸可中和氮硫化物等臭气成分,复合菌系可对氨气、硫化物进行有效分解,从而起到除臭的作用。
本发明获得的固态除臭剂主要成分为经处理后的蚯蚓粪,蚯蚓粪主要含有有机碳素和矿物营养素,粒径大小为1-4mm,蚯蚓粪粒跟活性碳一样,具有高孔隙度和比表面积的颗粒状物质,对各种臭气成分具有吸附作用。同时经处理后固体除臭剂中富含有大量的微生物成分,能将各种臭气分解成各种有机类消化酶和菌类。利用固态除臭剂将臭气吸附后,在进行有效分解,可明显起到除臭的功效。
本技术发明的方法利用尾菜、猪粪、玉米秸秆等农业废弃物资源为原料,通过蚯蚓过腹转化,即蚯蚓取食有机废弃物后,在体内消化,用于自身生长繁殖,产出蚯蚓粪,蚯蚓粪本身即就有除臭的的作用,但由于其夹杂的污染物质,在除臭应用上存在局限,经过本发明处理后,保留蚯蚓粪除臭功能的同时,解决污染物质问题,扩大了蚯蚓粪除臭的应用范围和价值,产出具备除臭功能的高价值的生物除臭剂,开发了农业废弃物资源综合利用的新途径,减少了资源浪费及环境污染。另外通过对蚯蚓粪进行发酵处理,解决了直接利用蚯蚓粪除臭,存在本身自带异味及携带蚯蚓残体污染的弊端。相对其他蚯蚓粪制备除臭剂的工艺,本技术发明可同时获得固体及液体形态的除臭剂,适合在不同环境不同需求条件下应用。
具体实施方式
实施例1
1、蚯蚓养殖基料准备,按照质量百分比计,由以下组成:
猪粪:30%
尾菜:30%
玉米秸秆:余量
基料发酵:玉米秸秆提前浸泡至湿度在50%按照以上比例将玉米秸秆、猪粪、尾菜混合均匀后,按照总体积2‰的添加量添加微生物腐熟剂,后再次混合均匀,缓慢喷水混合,至整体原料含水量在50%。将混合好的料进行建堆覆膜,之后每7天翻堆重建,湿度控制在50%,过干,喷水调湿。发酵25d后基料腐熟,pH值为6.9。
2、蚯蚓养殖
将基料条状平铺,厚度25cm,宽度80cm,按照3000条/m2投放种蚓,间隔80cm的距离,成堆放置于基料表面。饲喂到蚓床表面变成较均匀的颗粒状时,分离出蚯蚓,收集蚯蚓粪进行过筛,清楚其他杂物备用。
3、除臭剂制备原料准备,按质量百分比计,由以下组成:
蚯蚓粪40%
木醋液8%
益生菌5%
水:余量
处理方法:
将蚯蚓粪、木醋液、水,按照组分比例放入发酵罐中,通气搅拌8min,使固液组分混合均匀;
通气搅拌结束后,按照配方量接入益生菌菌种,同时搅拌35min,搅拌完成后,密封发酵罐,保持温度40℃,进行厌氧发酵30h;
厌氧发酵结束后,打开发酵罐,通入空气搅拌10min;
通气结束后,发酵罐保持温度28摄氏度,敞口进行好氧发酵60h;
好氧发酵结束后,将发酵罐内的固液体一同转移到储罐中,保持封口但可通气的状态,放置到阴凉通风处,自然温度下进行后熟发酵12天;
后熟发酵结束后,对储罐内的固液体进行过滤,分离固体和液体。分离后的液体即为液态生物除臭剂;固体物质进行自然风干后,即得固体生物除臭剂。
实施例2
1、蚯蚓养殖基料准备,按照质量百分比计,由以下组成:
猪粪:25%
尾菜:35%
玉米秸秆:余量
发酵处理:
基料发酵:玉米秸秆提前浸泡至湿度在60%,按照以上比例将玉米秸秆、猪粪、尾菜混合均匀后,按照总体积5‰的添加量添加微生物腐熟剂,后再次混合均匀,缓慢喷水混合,至整体原料含水量在60%。将混合好的料进行建堆覆膜,之后每5天翻堆重建,湿度控制在60%,过干,喷水调湿。发酵20d后基料腐熟,Ph在6.5。
2、蚯蚓养殖
将基料条状平铺,厚度30cm,宽度60cm,按照3000条/m2投放种蚓,间隔50cm的距离,成堆放置于基料表面。饲喂到蚓床表面变成较均匀的颗粒状时,分离出蚯蚓,收集蚯蚓粪进行过筛,清楚其他杂物备用。
3、除臭剂制备原料准备,按质量百分比计,由以下组成:
蚯蚓粪30%
木醋液10%
益生菌3%
水:余量
处理方法:
将蚯蚓粪、木醋液、水,按照组分比例放入发酵罐中,通气搅拌5min,使固液组分混合均匀;
通气搅拌结束后,按照配方量接入益生菌菌种,同时搅拌30min,搅拌完成后,密封发酵罐,保持温度35℃,进行厌氧发酵24h;
厌氧发酵结束后,打开发酵罐,通入空气搅拌10min;
通气结束后,发酵罐保持温度25摄氏度,敞口进行好氧发酵48h;
好氧发酵结束后,将发酵罐内的固液体一同转移到储罐中,保持封口但可通气的状态,放置到阴凉通风处,自然温度下进行后熟发酵15天;
后熟发酵结束后,对储罐内的固液体进行过滤,分离固体和液体。分离后的液体即为液态生物除臭剂;固体物质进行自然风干后,即得固体生物除臭剂。
Claims (8)
1.一种生物除臭剂,其特征在于,以质量百分比计,其原料组成为:
蚯蚓粪30%-50%
木醋液5%-10%
益生菌菌种3%-5%
糖蜜:3%-5%
水:余量。
2.根据权利要求1所述的一种生物除臭剂,其特征在于,所述的益生菌菌种为润康源EM菌原液。
3.一种生物除臭剂的制备方法,其特征在于,以农业废弃物资源尾菜进行蚯蚓养殖,利用蚯蚓粪发酵工艺制得生物除臭剂。
4.根据权利要求3所述的一种生物除臭剂的制备方法,其特征在于,其具体步骤为:
(1)蚯蚓养殖基料准备
所述的蚯蚓养殖基料,按照质量百分比计,原料组成为:
猪粪:25%-35%
尾菜:25%-35%
玉米秸秆:余量
玉米秸秆提前浸泡,按照以上比例将玉米秸秆、猪粪、尾菜混合均匀后,按照总体积2‰-5‰的添加量添加微生物腐熟剂,后再次混合均匀,缓慢喷水混合至整体原料含水量在40%-60%;将混合好的料建堆覆膜,之后每5-10天翻堆重建,湿度控制在40%-60%,发酵20-30d后pH值在5.5-7.5之间即为腐熟成熟,得蚯蚓养殖基料;
(2)蚯蚓养殖
将蚯蚓养殖基料条状平铺,投放种蚓于蚯蚓养殖基料表面,饲喂到蚓床表面变成较均匀的颗粒状时,分离出蚯蚓,收集蚯蚓粪待用;
(3)生物除臭剂的制备
所述的生物除臭剂,按质量百分比计,原料组成为:
蚯蚓粪30%-50%
木醋液5%-10%
益生菌3%-5%
糖蜜:3%-5%
水:余量
将蚯蚓粪、木醋液、水,按照组分比例放入发酵罐中,通气搅拌,使固液组分混合均匀;
通气搅拌结束后,按照配方量接入益生菌菌种,同时搅拌30-40min,搅拌完成后,密封发酵罐,保持温度35-40℃,进行厌氧发酵24-48h;
厌氧发酵结束后,打开发酵罐,通入空气搅拌10-15min;
通气结束后,发酵罐保持温度25-30摄氏度,敞口进行好氧发酵48-72h;
好氧发酵结束后,将发酵罐内的固液体一同转移到储罐中,保持封口但可通气的状态,放置到阴凉通风处,自然温度下进行后熟发酵,时间为10-15天;
后熟发酵结束后,对储罐内的固液体进行过滤,分离固体和液体。分离后的液体即为液态生物除臭剂;固体物质进行自然风干后,即得固体生物除臭剂。
5.根据权利要求4所述的一种生物除臭剂的制备方法,其特征在于,将蚯蚓养殖基料条状平铺时,厚度为20-30cm,宽度为60-120cm。
6.根据权利要求4所述的一种生物除臭剂的制备方法,其特征在于,投放种蚓时,间隔50cm-100cm的距离,成堆放置于蚯蚓养殖基料表面,按照20000~30000条/m3投放。
7.根据权利要求4所述的一种生物除臭剂的制备方法,其特征在于,蚯蚓养殖时,蚯蚓养殖基料湿度控制在60%~70%。
8.根据权利要求4所述的一种生物除臭剂的制备方法,其特征在于,蚯蚓养殖时,温度控制在15-30℃。
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