CN110078539A - 一种无害化生物降解剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无害化生物降解剂及其制备方法。该无害化生物降解剂由下述按重量份数计的原料制得:玉米粉150~400份、豆粕10~50份、麸皮20~80份、葡萄糖5~30份、蔗糖20~50份、嗜热芽孢杆菌菌液1~5份、嗜热乳酸菌菌液0.5~5份、酵母菌菌液0.5~5份、放线菌菌液0.5~5份、生物酶添加剂0.5~3份。本发明提供的无害化生物降解剂的工艺简单实用,对病死动物的分解效果好,病死畜禽经该无害生物降解剂发酵处理后,尸体全部分解,与发酵原料充分混合,所生产的生物有机肥或生物蛋白粉是很好的有机肥料,可促进农牧业生产良性循环;此外,本发明所提供的无害生物降解剂主要以好氧微生物为主,发酵过程所产生的氨气、甲烷等的量很少,处理过程臭味小,适于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及生物降解技术领域,特别涉及一种无害化生物降解剂及其制备方法。
背景技术
生物降解是指将病死动物尸体投入到降解反应器中,利用微生物的发酵降解原理,将病死动物尸体破碎、降解、灭菌的过程,其原理是利用生物热的方法将尸体发酵分解,以达到减量化、无害化处理的目的。
生物降解技术是一项对病死动物及其制品无害化处理的新型技术。该项技术不产生废水和烟气,无异味,不需高压和锅炉,杜绝了安全隐患,同时具有节能、运行成本较低、操作简单的特点。此外采用生物降解技术可以有效地减少病死畜禽的体积,实现减量化的目的,进而有效避免乱扔病死畜禽尸体的现象。此外,采用生物降解法处理病死畜禽,省时省工,减少机械用工和占地,节约柴油、石灰等能源资源,降低处理成本,提高经济效益;不排放油烟和有害气体,生态环保。但是,现有的生物降解剂在对病死畜禽的分解效果不佳。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种无害化生物降解剂及其制备方法,以解决上述技术问题。
为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种无害化生物降解剂,由下述按重量份数计的原料制得:玉米粉150~400份、豆粕10~50份、麸皮20~80份、葡萄糖5~30份、蔗糖20~50份、嗜热芽孢杆菌菌液1~5份、嗜热乳酸菌菌液0.5~5份、酵母菌菌液0.5~5份、放线菌菌液0.5~5份、生物酶添加剂0.5~3份。
优选的,所述无害化生物降解剂中的有效活菌数不低于5×1010cfu/g。
优选的,所述嗜热芽孢杆菌的有效活菌总数不低于2×1010cfu/g。
优选的,在所述无害化生物降解剂中,所述嗜热乳酸菌的有效活菌数不低于1×1010cfu/g。
优选的,在所述无害化生物降解剂中,所述酵母菌的有效活菌数不低于1×1010cfu/g。
优选的,在所述无害化生物降解剂中,所述放线菌的有效活菌数不低于1×1010cfu/g。
优选的,所述生物酶添加剂选自脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶中的任意一种或多种。
进一步优选的,所述生物酶添加剂由脂肪酶和蛋白酶组成,所述脂肪酶的酶活力为100~500U/g,所述蛋白酶的酶活力为200~1000U/g。
优选的,所述无害化生物降解剂为采用下述方法制得:
(1)将葡萄糖、玉米粉、豆粕搅拌混合后,加入嗜热芽孢杆菌菌液,有氧发酵1~2天,经高温干燥、粉碎得到发酵物A;
(2)将蔗糖、玉米粉搅拌混合后,加入嗜热乳酸菌菌液,密封发酵2~3天,经低温干燥、粉碎得到发酵物B;
(3)将蔗糖、玉米粉搅拌混合后,加入酵母菌菌液,有氧发酵1~2天,经低温干燥、粉碎得到发酵物C;
(4)将蔗糖、玉米粉、麸皮搅拌混合后,加入放线菌菌液,有氧发酵1~2天,经低温干燥、粉碎得到发酵物D;
(5)将发酵物A、发酵物B、发酵物C、发酵物D和生物酶添加剂搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提供的无害化生物降解剂的工艺简单实用,对病死动物的分解效果好,通过微生物发酵分解的作用使病死动物的有机物快速分解,只剩下不能分解的大块骨头,具体的,病死的动物可作为微生物(即降解剂中的嗜热芽孢杆菌、嗜热乳酸菌、酵母菌、放线菌)的氮源和碳源,加快有益微生物的快速繁殖,使有益微生物对病死动物的分解速率加快,进而使病死动物的有机物快速矿质化和腐殖化,达到分解的目的,生成蛋白、二氧化碳和水等,同时释放能量,分解过程中,温度维持在70℃以上,达到了杀灭病原微生物和虫卵的目的,实现了无害化,而且病死畜禽经生物发酵处理后,尸体全部分解,与发酵原料充分混合,所生产的生物有机肥或生物蛋白粉是很好的有机肥料,可促进农牧业生产良性循环;此外,本发明所提供的无害生物降解剂主要以好氧微生物为主,在对病死动物进行降解处理的过程中,氨气、甲烷、硫化氢等产生量很少,处理过程臭味小;将本发明所提供的无害微生物降解剂应用于病死动物资源化处理,对降解处理场所的要求相对较小,只需要在封闭、防渗场所,并以具有吸收作用的锯末、稻壳、秸秆等农林副产物为垫料即可进行生物降解工序,适于大规模推广应用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
可以理解的是,在以下实施例中,脂肪酶的酶活力为100~500U/g,蛋白酶的酶活力为200~1000U/g。
实施例1
本实施例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将15重量份葡萄糖、60重量份玉米粉、20重量份豆粕搅拌混合后,加入4重量份嗜热芽孢杆菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在70℃下干燥后,经粉碎得到发酵物A;
(2)将10重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份嗜热乳酸菌菌液,再倒入发酵罐中密封发酵3天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物B;
(3)将10重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份酵母菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵1天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物C;
(4)将15重量份蔗糖、50重量份玉米粉、50重量份麸皮搅拌混合后,加入4重量份放线菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物D;
(5)将上述步骤所得的发酵物A、发酵物B、发酵物C、发酵物D、1重量份脂肪酶和1.5重量份蛋白酶搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
经检测,本实施例所制得的无害化生物降解剂中,嗜热芽孢杆菌的有效活菌数不低于3.2×1010cfu/g,嗜热乳酸菌的有效活菌数不低于1.2×1010cfu/g,酵母菌的有效活菌数不低于1.3×1010cfu/g,放线菌的有效活菌数不低于1.7×1010cfu/g。
实施例2
本实施例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将18重量份葡萄糖、80重量份玉米粉、25重量份豆粕搅拌混合后,加入4.5重量份嗜热芽孢杆菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在70℃下干燥后,经粉碎得到发酵物A;
(2)将12重量份蔗糖、60重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份嗜热乳酸菌菌液,再倒入发酵罐中密封发酵3天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物B;
(3)将15重量份蔗糖、60重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份酵母菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物C;
(4)将12重量份蔗糖、48重量份玉米粉、24重量份麸皮搅拌混合后,加入4重量份放线菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物D;
(5)将上述步骤所得的发酵物A、发酵物B、发酵物C、发酵物D、0.5重量份脂肪酶和1.5重量份蛋白酶搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
经检测,本实施例所制得的无害化生物降解剂中,嗜热芽孢杆菌的有效活菌数不低于3.4×1010cfu/g,嗜热乳酸菌的有效活菌数不低于1.3×1010cfu/g,酵母菌的有效活菌数不低于1.4×1010cfu/g,放线菌的有效活菌数不低于1.4×1010cfu/g。
实施例3
本实施例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将15重量份葡萄糖、60重量份玉米粉、40重量份豆粕搅拌混合后,加入3.5重量份嗜热芽孢杆菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在70℃下干燥后,经粉碎得到发酵物A;
(2)将8重量份蔗糖、80重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份嗜热乳酸菌菌液,再倒入发酵罐中密封发酵3天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物B;
(3)将20重量份蔗糖、100重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份酵母菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵1天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物C;
(4)将12重量份蔗糖、60重量份玉米粉、60重量份麸皮搅拌混合后,加入4.5重量份放线菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物D;
(5)将上述步骤所得的发酵物A、发酵物B、发酵物C、发酵物D、0.5重量份脂肪酶和2重量份蛋白酶搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
经检测,本实施例所制得的无害化生物降解剂中,嗜热芽孢杆菌的有效活菌数不低于2.7×1010cfu/g,嗜热乳酸菌的有效活菌数不低于1.1×1010cfu/g,酵母菌的有效活菌数不低于1.2×1010cfu/g,放线菌的有效活菌数不低于1.8×1010cfu/g。
实施例4
本实施例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将5重量份葡萄糖、30重量份玉米粉、50重量份豆粕搅拌混合后,加入1重量份嗜热芽孢杆菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在70℃下干燥后,经粉碎得到发酵物A;
(2)将5重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入0.5重量份嗜热乳酸菌菌液,再倒入发酵罐中密封发酵3天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物B;
(3)将5重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入0.5重量份酵母菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物C;
(4)将10重量份蔗糖、20重量份玉米粉、80重量份麸皮搅拌混合后,加入0.5重量份放线菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物D;
(5)将上述步骤所得的发酵物A、发酵物B、发酵物C、发酵物D、1重量份脂肪酶和2重量份蛋白酶搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
经检测,本实施例所制得的无害化生物降解剂中,嗜热芽孢杆菌的有效活菌数不低于2.1×1010cfu/g,嗜热乳酸菌的有效活菌数不低于1.1×1010cfu/g,酵母菌的有效活菌数不低于1.0×1010cfu/g,放线菌的有效活菌数不低于1.1×1010cfu/g。
实施例5
本实施例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将30重量份葡萄糖、150重量份玉米粉、10重量份豆粕搅拌混合后,加入5重量份嗜热芽孢杆菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在70℃下干燥后,经粉碎得到发酵物A;
(2)将15重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入5重量份嗜热乳酸菌菌液,再倒入发酵罐中密封发酵3天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物B;
(3)将20重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入5重量份酵母菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵1天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物C;
(4)将15重量份蔗糖、50重量份玉米粉、20重量份麸皮搅拌混合后,加入5重量份放线菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物D;
(5)将上述步骤所得的发酵物A、发酵物B、发酵物C、发酵物D、0.25重量份脂肪酶和0.25重量份蛋白酶搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
经检测,本实施例所制得的无害化生物降解剂中,嗜热芽孢杆菌的有效活菌数不低于3.3×1010cfu/g,嗜热乳酸菌的有效活菌数不低于1.1×1010cfu/g,酵母菌的有效活菌数不低于1.2×1010cfu/g,放线菌的有效活菌数不低于1.2×1010cfu/g。
对比例1
本对比例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将15重量份葡萄糖、60重量份玉米粉、20重量份豆粕搅拌混合后,加入4重量份嗜热芽孢杆菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在70℃下干燥后,经粉碎得到发酵物A;
(2)将10重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份嗜热乳酸菌菌液,再倒入发酵罐中密封发酵3天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物B;
(3)将10重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份酵母菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵1天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物C;
(4)将上述步骤所得的发酵物A、发酵物B、发酵物C、1重量份脂肪酶和1.5重量份蛋白酶搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
对比例2
本对比例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将10重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份嗜热乳酸菌菌液,再倒入发酵罐中密封发酵3天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物B;
(3)将10重量份蔗糖、50重量份玉米粉搅拌混合后,加入3重量份酵母菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵1天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物C;
(4)将15重量份蔗糖、50重量份玉米粉、50重量份麸皮搅拌混合后,加入4重量份放线菌菌液,再倒入发酵罐中有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物D;
(5)将上述步骤所得的发酵物B、发酵物C、发酵物D、1重量份脂肪酶和1.5重量份蛋白酶搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
对比例3
本对比例提供的一种无害化生物降解剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将15重量份葡萄糖、210重量份玉米粉、20重量份豆粕、35重量份蔗糖、50重量份麸皮搅拌混合后,加入4重量份嗜热芽孢杆菌菌液、3重量份嗜热乳酸菌菌液、3重量份酵母菌菌液、4重量份放线菌菌液,倒入发酵罐中,先密封发酵3天,再有氧发酵2天,在40℃下干燥后,经粉碎得到发酵物;
(2)将上述步骤所得的发酵物、1重量份脂肪酶和1.5重量份蛋白酶搅拌混合,得到生物降解剂。
为了进一步说明本发明的有益效果,选取常用的锯末作为垫料,将垫料分别铺设于8个生物降解设备中,然后将等量鸡肉剁碎后放入生物降解设备中,再倒入实施例1~5及对比例1~3所得的降解剂,降解剂的使用量为鸡肉重量10%,在搅拌及通气的条件下降解处理,记录鸡肉降解的情况,如下表所示。
表1降解剂对鸡肉的降解效果
以上对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种无害化生物降解剂,其特征在于,由下述按重量份数计的原料制得:玉米粉150~400份、豆粕10~50份、麸皮20~80份、葡萄糖5~30份、蔗糖20~50份、嗜热芽孢杆菌菌液1~5份、嗜热乳酸菌菌液0.5~5份、酵母菌菌液0.5~5份、放线菌菌液0.5~5份、生物酶添加剂0.5~3份。
2.根据权利要求1所述的无害化生物降解剂,其特征在于,所述无害化生物降解剂中的有效活菌总数不低于5×1010cfu/g。
3.根据权利要求1所述的无害化生物降解剂,其特征在于:在所述无害化生物降解剂中,所述嗜热芽孢杆菌的有效活菌数不低于2×1010cfu/g。
4.根据权利要求1所述的无害化生物降解剂,其特征在于,在所述无害化生物降解剂中,所述嗜热乳酸菌的有效活菌数不低于1×1010cfu/g。
5.根据权利要求1所述的无害化生物降解剂,其特征在于,在所述无害化生物降解剂中,所述酵母菌的有效活菌数不低于1×1010cfu/g。
6.根据权利要求1所述的无害化生物降解剂,其特征在于,在所述无害化生物降解剂中,所述放线菌的有效活菌数不低于1×1010cfu/g。
7.根据权利要求1所述的无害化生物降解剂,其特征在于,所述生物酶添加剂选自脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶中的任意一种或多种。
8.根据权利要求7所述的无害化生物降解剂,其特征在于,所述生物酶添加剂由脂肪酶和蛋白酶组成,在所述无害化生物降解剂中,所述脂肪酶的酶活力为100~500U/g,所述蛋白酶的酶活力为200~1000U/g。
9.根据权利要求1所述的无害化生物降解剂,其特征在于,所述无害化生物降解剂为采用下述方法制得:
(1)将葡萄糖、玉米粉、豆粕搅拌混合后,加入嗜热芽孢杆菌菌液,有氧发酵1~2天,经高温干燥、粉碎得到发酵物A;
(2)将蔗糖、玉米粉搅拌混合后,加入嗜热乳酸菌菌液,密封发酵2~3天,经低温干燥、粉碎得到发酵物B;
(3)将蔗糖、玉米粉搅拌混合后,加入酵母菌菌液,有氧发酵1~2天,经低温干燥、粉碎得到发酵物C;
(4)将蔗糖、玉米粉、麸皮搅拌混合后,加入放线菌菌液,有氧发酵1~2天,经低温干燥、粉碎得到发酵物D;
(5)将发酵物A、发酵物B、发酵物C、发酵物D和生物酶添加剂搅拌混合,得到无害化生物降解剂。
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