CN109809659B

CN109809659B - 一种微生物除臭菌剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN109809659B
Application number: CN201910133041.0A
Authority: CN
Inventors: 柯雪佳; 向宇
Original assignee: Hubei Jinxu Agricultural Resources Development Co ltd
Current assignee: Hubei Jinxu Agricultural Resources Development Co., Ltd.
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2039-02-22
Also published as: CN109809659A

Abstract

本发明公开了一种堆肥用微生物除臭菌剂，其主要活性成分是粪肠球菌和地衣芽孢杆菌；将地衣芽孢杆菌培养液、粪肠球菌培养液按照质量比1：2混合均匀后，再将酿酒酵母粉按照重量比5〜10%加入上述混合液中，震荡20min后，按照1：2与固体培养基混合，37℃培养48小时后烘干粉碎，制成复合除臭菌剂固体产品；按照本发明利用肥料营养活化扩大培养复合除臭菌液，除臭成本可以降低30〜40%。

Description

一种微生物除臭菌剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于环保领域，尤其涉及生物除臭菌剂领域，具体涉及一种堆肥除臭用微生物菌剂，以及其制备方法和应用。

背景技术

随着畜牧业向集约化、规模化快速发展，产生大量的畜禽粪便给生态环境带来巨大的危害，目前我国畜禽粪便年排放量已达到20多亿吨，而实际处理不到10％。

好氧堆肥是目前无害化、资源化处理畜禽粪便的有效方法之一，在减轻环境污染的同时可最大程度实现资源化利用，但传统堆肥存在功能微生物数量少，发酵周期长、腐熟化程度低、臭气污染大、肥效损失严重等问题。

堆肥过程中产生的恶臭气体成分复杂多样，主要包括含氮化合物（如氨气、吲哚和胺类等）和含硫化合物（如硫化氢、硫醇和硫醚类等），堆肥过程中的排放的臭气在危害环境和人畜健康的同时，也降低了堆肥的肥效和农用价值，因而控制减少堆肥过程中恶臭气体的排放是实现优质、高效、无污染堆肥及生态环境保护的迫切需要。

目前我国针对堆肥过程中除臭的方法主要有三类：物理法、化学法以及生物法。化学法具有臭气去除效率高等优点，但投入运行成本高，且易产生二次污染；物理法只能吸附或掩弊恶臭气体，不能解决根本问题。生物法是通过微生物的生理代谢将臭味成分进行分解和转化，从根本上达到脱臭的目的。

生物法相对其它两种方法具有运行费用低、应用广泛、适合处理多种恶臭气体的优点。生物法的最大难点是筛选到合适的除臭保氮效率高、适应堆肥高温的菌种及影响的复合菌剂配方，因此，筛选自然界中高效除臭保氮的微生物菌种并形成应用意义重大。

发明内容

本发明的第一个目的旨在提供一种能促进畜禽粪便快速腐熟并能降低堆肥过程中臭味物质释放的除臭微生物菌剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微生物除臭菌剂，其主要活性成分是粪肠球菌和地衣芽孢杆菌；所述的粪肠球菌分类命名为（Enterococcus faecalis），保藏日期为2018年7月13日，保藏单位为CCTCC，保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M2018466；所述的地衣芽孢杆菌分类命名为（Bacillus licheniformis），保藏日期为2018年7月13日，保藏单位为CCTCC，保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M2018467。

本发明的第二个目的是提供上述微生物除臭菌剂的制备方法，步骤如下

a1），制备地衣芽孢杆菌一级种子培养液：将地衣芽孢杆菌从斜面接种至LB液体培养基，37℃摇床150〜200r/min培养18〜24小时，获得菌含量为10⁸〜10¹⁰cfu/ml的一级种子培养液；

a2），制备粪肠球菌一级种子培养液：将粪肠球菌从斜面接种至MRS液体培养基，37℃培养箱静止培养24〜26小时，获得菌含量为10⁷〜10⁸cfu/ml的一级种子培养液；

a3），制备复合除臭微生物菌剂：将地衣芽孢杆菌培养液、粪肠球菌培养液按照质量比1：2混合均匀后，再将酿酒酵母粉按照重量比5〜10%加入上述混合液中，震荡20min后，按照1：2与固体培养基混合，37℃培养48小时后烘干粉碎，制成复合除臭菌剂固体产品；其中所述的固体培养基由下述比例的原料制备而成：粉碎至20目的一般园林地表1〜3cm以下土壤5%，稻草粉60%，玉米粉30%和硫酸铵5%。

本发明的第三个目的是提供上述微生物除臭菌剂的应用。

先制备复合菌剂除臭发酵液：将固体复合除臭菌剂与好氧发酵7〜10天的有机肥料或畜禽粪便或两者的混合物，按照4：1〜9：1比例混合均匀后，按照质量分数的20%添加到水中通气搅拌，维持水温20℃，活化8〜12小时制成复合菌剂除臭发酵液。

用于好氧发酵的畜禽粪便堆体上除臭时，在堆肥初期按堆体重量的0.3%〜0.5%均匀喷洒制备好的复合菌剂除臭发酵液，可有效控制堆体氨气、硫化氢等臭味的气体的释放；优选方案是复合菌剂除臭发酵液每天按照堆体重量的0.1%均匀喷洒一次。

用于堆肥车间除臭生物滤塔上除臭时，将制备好的复合菌剂除臭发酵液与除臭生物滤塔的喷淋所用自来水按照1：1〜1：2的比例混合，之后按照生物滤塔正常喷淋时间运行，可有效补充生物滤塔中的除臭微生物的数量，提高除臭效果。

本发明的有益效果是：

本发明所用的主要菌株是从被畜禽粪便污染的土壤和水体中自然筛选出来，对畜禽粪便的分解、抑臭效果明显：本发明筛选的地衣芽孢杆菌可有效抑制含氮有机物分解转化释放氨气；粪肠球菌可利用粪便中的有机物产生有机酸，可有效抑制氨气的释放。

通过实际好氧堆肥实验，将使用复合除臭菌剂和不使用对除臭菌剂进行比较，使用本发明的复合除臭菌剂后堆肥过程中的氨气释放量降低40〜60%，氮素累积量增加20〜30%。按照本发明利用肥料营养活化扩大培养复合除臭菌液，除臭成本可以降低30〜40%。

附图说明

图1所示为应用本发明除臭菌剂后猪粪好氧堆肥堆体的升温情况；

图2所示为应用本发明除臭菌剂后猪粪好氧堆肥堆体的氨气释放情况。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本发明公开的一种微生物除臭菌剂，其主要活性成分是粪肠球菌和地衣芽孢杆菌；所述的粪肠球菌分类命名为（Enterococcus faecalis），保藏日期为2018年7月13日，保藏单位为：中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏地址为：中国，武汉，武汉大学，保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M2018466；所述的地衣芽孢杆菌分类命名为（Bacillus licheniformis），保藏日期为2018年7月13日，保藏单位为：中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏地址为：中国，武汉，武汉大学，保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M2018467。

实施例2

本发明公开的一种微生物除臭菌剂，制备方法步骤如下

（1）地衣芽孢杆菌一级种子培养液制备。

将地衣芽孢杆菌从斜面接种至LB液体培养基培养。培养条件是37℃摇床，150〜200r/min，培养18〜24小时，可获得菌含量为10⁸〜10¹⁰cfu/mL的一级种子培养液。

（2）制备粪肠球菌一级种子培养液。

将粪肠球菌从斜面接种至MRS液体培养基培养。培养条件是37℃培养箱，静止培养24〜26小时，可获得菌含量为10⁷〜10⁸cfu/ml的一级种子培养液；

（3）制备复合除臭微生物菌剂。

将地衣芽孢杆菌培养液、粪肠球菌培养液按照质量比1：2混合均匀后，再将市场上购买的酿酒酵母粉按照重量比的5〜10%加入地衣芽孢与粪肠球菌的混合液中，震荡20min后，按照固体与液体质量比2：1的比例，与固体培养基混合，在37℃培养48小时后，烘干粉碎，制成复合除臭菌剂固体。本发明所述的微生物除臭菌剂辅助菌剂为酿酒酵母菌，可在市场上很方便的购买。

其中所述的固体培养基为：5%的园林地表以下1cm〜3cm的土壤（粉碎至20目）+60%稻草粉+30%玉米粉+5%硫酸铵。

实施例3

除臭菌剂在猪粪堆肥中的应用

（1）猪粪好氧堆肥堆体的制作

固液分离后的猪粪（含水率60〜65%）与秸秆质量比3：1混合，采用好氧条垛堆肥发酵方式。条垛规格长度10m，宽度2m，高度1.2m。

（2）复合除臭菌液的制备

将固体复合除臭菌剂与畜禽粪便，按照4：1比例混合均匀后，按照质量分数20%添加，即称取3kg固体复合除臭菌剂与畜禽粪便混合物，添加到装有12L水的20L塑料桶水中通气搅拌，维持水温20℃，活化12小时制成复合菌剂除臭发酵液。

（3）实验组设置

每天利用自走翻抛机翻堆一次后，向其中一个条垛中每天均匀喷洒按照堆体重量的0.1%复合菌剂除臭发酵液作为实验组，另一组按照堆体重量喷洒0.1%的清水作为空白对照组CK。

（4）实验结果

升温情况如图1所示，投菌组比CK空白组升温时间更快，2天即达到50℃以上，并且维持高温的时间更长，能有效促进堆体腐熟。

数据对比如下表所示。

氨气释放情况如图2所示，随着时间的推移，有机物逐步被分解，因此氨气的释放与堆肥时间呈正相关性，并且随着温度的升高，逐步达到峰值。投菌组氨气释放峰值在第4天达到47.6mg/L，但低于同时段的CK空白组64.6mg/L。

通过实际好氧堆肥实验，将使用复合除臭菌剂和不使用对除臭菌剂进行比较，使用本发明的复合除臭菌剂后堆肥过程中的氨气释放量降低40〜60%，数据对比如下表所示。

对照处理组第十天温度升至最高峰值55℃，同时氨气释放达到峰值为116.2mg/L。堆肥过程中氨气最大释放量，投菌组比参考空白组减少59.2%。

通过实际好氧堆肥实验，将使用复合除臭菌剂和不使用对除臭菌剂进行比较，使用本发明的复合除臭菌剂后堆肥过程中的氮素累积量增加26〜32%，数据对比如下表所示。

氮素含量变化，堆肥前CK空白组和投菌组的氮含量为2.58g/kg，堆肥结束后分别测定肥料含氮量，CK空白组氮含量是1.26g/kg，投菌组氮含量是1.82g/kg。投菌组比CK空白组的氮素累积量提高22.87%。

实施例4

堆肥车间除臭生物滤塔上除臭时，将制备好的复合菌剂除臭发酵液与除臭生物滤塔的喷淋所用自来水按照1：1〜1：2的比例混合，之后按照生物滤塔正常喷淋时间运行，可有效补充生物滤塔中的除臭微生物的数量，提高除臭效果。

使用本发明复合除臭菌剂后，可以及时补充生物滤塔除臭微生物菌群数量，加强除臭效果。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种微生物除臭菌剂堆肥除臭的方法，其特征在于，微生物除臭菌剂的主要活性成分是粪肠球菌和地衣芽孢杆菌；所述的粪肠球菌分类命名为Enterococcus faecalis，保藏日期为2018年7月13日，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心（简称CCTCC），保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M2018466；所述的地衣芽孢杆菌分类命名为Bacillus licheniformis，保藏日期为2018年7月13日，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心（简称CCTCC），保藏中心保藏编号为CCTCC NO：M2018467；通过如下步骤制备得到：

a3），制备复合除臭微生物菌剂：将地衣芽孢杆菌培养液、粪肠球菌培养液按照质量比1：2混合均匀后，再将酿酒酵母粉按照重量比5〜10%加入上述混合液中，震荡20min后，按照1：2与固体培养基混合，37℃培养48小时后烘干粉碎，制成复合除臭菌剂固体产品；所述的固体培养基由下述比例的原料制备而成：粉碎至20目的园林地表1〜3cm以下土壤5%，稻草粉60%，玉米粉30%和硫酸铵5%；

该方法步骤如下：

b1），制备复合菌剂除臭发酵液

将固体复合除臭菌剂与好氧发酵7〜10天的有机肥料或畜禽粪便或两者的混合物，按照4：1〜9：1比例混合均匀后，添加到五倍质量的水中通气搅拌，维持水温20℃，活化8〜12小时制成复合菌剂除臭发酵液；

b2），堆肥除臭

b21），好氧发酵的畜禽粪便堆体上除臭时，在堆肥初期按堆体重量的0.3%〜0.5%均匀喷洒制备好的复合菌剂除臭发酵液，有效控制堆体氨气、硫化氢的释放；

b22），堆肥车间除臭生物滤塔上除臭时，将制备好的复合菌剂除臭发酵液与除臭生物滤塔的喷淋所用自来水按照1：1〜1：2的比例混合，之后按照生物滤塔正常喷淋时间运行，有效补充生物滤塔中的除臭微生物的数量，提高除臭效果。

2.根据权利要求1所述微生物除臭菌剂堆肥除臭的方法，其特征在于，所述的步骤b21）中复合菌剂除臭发酵液每天按照堆体重量的0.1%均匀喷洒一次。