CN110760447A - 畜禽养殖废弃物消解处理方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明关于畜禽养殖废弃物处理技术领域，特别是关于一种畜禽养殖废弃物消解处理方法及其应用，包括：1)畜禽养殖废弃物经生物质炭过滤层固液分离，得到分离液和分离渣，分离渣消毒并干燥粉碎；2)含有氮硫掺杂荧光碳点的PDA培养基发酵羊肚菌后的发酵液与丁酸梭菌、链霉菌混配成微生物发酵剂，和辅料加入分离渣后得发酵原料，在外加电场中，将发酵原料异位发酵处理制得肥料；3)分离液制得植物营养液。本方法利用基于羊肚菌发酵液的微生物发酵剂在外加电场下对畜禽养殖废弃物进行异位发酵制得肥料，实现高效率发酵的同时显著降低畜禽废弃物中的重金属离子含量，并对其中的抗生素、抗生素耐药菌、抗生素抗性基因起到很好的消减效果。

Description

畜禽养殖废弃物消解处理方法及其应用
技术领域
本发明关于畜禽养殖废弃物处理技术领域，特别是关于一种畜禽养殖废弃物消解处理方法及其应用。
背景技术
随着我国畜禽养殖业规模化的快速发展，畜禽粪便产生的环境污染问题日益严重。《第一次全国污染源普查公报》的数据显示，我国农业面源、生活源和工业源三大主要污染物排放量中农业面源COD和总氮排放量分别占全国排放量的43.7％和57.2％，而农业面源的主要污染来自畜禽养殖业，我国目前畜禽养殖每年产生粪污38亿吨，而综合利用率不足60％，畜禽养殖业排放的化学需氧量达到1268.26万吨，占农业源排放总量的96％。大规模的畜禽粪污，如处理不好，必然对环境带来不利影响。《全国第一次污染源普查公报》显示，畜禽养殖业排放的化学需氧量达到1268.26万吨，占农业源排放总量的96％；总氮和总磷排放量为102.48万吨和16.04万吨，分别占农业源排放总量的38％和56％；全国有24个省份畜禽养殖场(小区)和养殖专业户化学需氧量排放量占到本省农业源排放总量的90％以上。可以说，畜禽粪污已成为农业面源污染的主要来源。
畜禽养殖废弃物资源化利用渠道不畅，不但形成环境压力，也影响畜牧业生产发展。有关部门调研发现，由于养殖业没税收，富民不富县，加之畜禽养殖粪污处理难，一些地方对发展畜牧业生产和畜禽粪污资源化利用认识不足，重“堵”轻“疏”，不合理设定养殖限量，简单关停养殖场，对畜禽粪污资源化利用不鼓励、不支持，许多沼气工程闲置，不仅不利于畜禽养殖粪污问题的解决，也对当地畜产品稳定供应造成了一定影响。因此，开发一种废物利用率高、科学合理系统化的畜禽养殖废弃物消解处理方法称为目前研究的重点。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种畜禽养殖废弃物消解处理方法及其应用，本方法利用基于羊肚菌发酵液的微生物发酵剂在外加电场下对畜禽养殖废弃物进行异位发酵制得肥料，实现高效率发酵的同时显著降低畜禽废弃物中的重金属离子含量，并对其中的抗生素、抗生素耐药菌、抗生素抗性基因起到很好的消减效果。
本申请的发明人发现了一种基于羊肚菌发酵液的微生物发酵剂，利用所述微生物发酵剂可实现畜禽养殖废弃物的消解处理，以所述微生物发酵剂处理畜禽养殖废弃物后可显著降低废弃物中的重金属离子含量，可以实现畜禽养殖废弃物高效、安全资源化利用，由此得到了本发明。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案包括下述三个方面。
第一个方面，一种微生物发酵剂，所述微生物发酵剂以下述方法制备：
1)将对数期的羊肚菌接种于含有氮硫掺杂荧光碳点的PDA培养基中，发酵至菌丝生物量超过0.6g/100mL得发酵液；
2)羊肚菌发酵液与丁酸梭菌、链霉菌混配成微生物发酵剂。
本申请中，以含有氮硫掺杂荧光碳点的PDA培养基对对数期的羊肚菌进行发酵培养，可大大提高羊肚菌菌丝体生物量含量，再将发酵液与丁酸梭菌、链霉菌混配成微生物发酵剂，所述微生物发酵剂与畜禽废弃物混合后进行高效率发酵，有助于降低畜禽废弃物中的Cu(II)、Cr(VI)、Cd(II)、Pb(II)、Ni(II)等重金属离子的含量，更优选为对Cr(VI)和/或Cd(II)等的去除作用显著增强，提高畜禽废弃物的可应用水平，降低其危害程度，从而提高畜禽养殖废弃物资源化的安全性和可应用性，扩大其应用领域。
进一步地，步骤1)中，对数期的羊肚菌按照108～109cfu/100mL的量接种于PDA培养基中。
进一步地，步骤1)的PDA培养基组成是：土豆10～20％(浸汁)、葡萄糖3～5％、氮硫掺杂荧光碳点0.028～0.03％、KH2PO40.3～0.6％、MgSO40.2～0.25％，其余为蒸馏水，121℃高压蒸汽灭菌30min。
更进一步地，步骤1)的氮硫掺杂荧光碳点的制备方法是：分别称取尿素和半胱氨酸各0.8～1.0重量份，溶于200～300重量份超纯水中，然后将溶液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，置于马弗炉中，在180～200℃下反应2～5h；反应结束后，自然冷却至室温；然后将溶液在10000～40000r/min下离心5～20min，用0.22μm的滤膜抽滤并将滤液透析24～96h；所得溶液即为纯化的氮硫掺杂荧光碳点(N,S-CDs)，在4℃下保存备用。本申请中以尿素和半胱氨酸为原材料经高温反应、高速离心、抽滤并透析后制备氮硫掺杂荧光碳点，反应步骤简单易控，产物产率较高，所述N,S-CDs呈球形，且粒径均匀，分散性较高，其粒径介于2.0～4.5nm之间，将其应用于羊肚菌发酵中可以极大地提高羊肚菌的菌丝生物量，利于后期制成微生物发酵剂后对畜禽废弃物进行重金属降解处理。
进一步地，步骤1)的发酵条件是160～200r/min、25～28℃恒温摇床。
进一步地，步骤2)的微生物发酵剂中丁酸梭菌的活菌含量是1.0～1.5×109cfu/mL，链霉菌的活菌含量是5.0～8.0×109cfu/mL。
以简单易控的步骤制备氮硫掺杂荧光碳点，然后将其掺入PDA培养基中对对数期的羊肚菌进行发酵培养，可大大提高羊肚菌菌丝体生物量含量，再将发酵液与丁酸梭菌、链霉菌混配成微生物发酵剂，所述微生物发酵剂可对畜禽废弃物进行高效率发酵，并可有助于降低畜禽废弃物中的Cu(II)、Cr(VI)、Cd(II)、Pb(II)、Ni(II)等重金属离子的含量，提高畜禽废弃物的可应用水平，降低其危害程度，从而提高畜禽养殖废弃物资源化的安全性和可应用性，扩大其应用领域。
第二个方面，一种畜禽养殖废弃物消解处理方法，具体包括：
1)畜禽养殖废弃物经生物质炭过滤层固液分离，得到分离液和分离渣，分离渣于90～100℃温度下消毒并干燥粉碎；
2)分离渣中加入第一个方面所述微生物发酵剂和辅料得发酵原料，在外加电场中，将发酵原料置于异位发酵床中进行异位发酵处理制得肥料；
3)分离液制得植物营养液。
本申请的技术方案先以生物质炭过滤层将畜禽养殖废弃物进行固液分离，固体分离渣高温消毒后干燥粉碎，然后加入微生物发酵剂和辅料进行异位发酵，异位发酵过程中，微生物发酵剂可对畜禽废弃物进行高效率发酵，并可有助于降低畜禽废弃物中的Cu(II)、Cr(VI)、Cd(II)、Pb(II)、Ni(II)等重金属离子的含量，提高畜禽废弃物的可应用水平，降低其危害程度，从而提高畜禽养殖废弃物资源化的安全性和可应用性；异位发酵床中的电渗析和电迁移作用能够促进发酵原料的迁移和运输，促进抗生素在阳极氧化和阴极还原作用下发生转换，实现禽畜养殖废弃物中中抗性基因和耐药菌的有效去除，同时实现重金属离子在电场下能够迁移与富集，最终实现在改进堆肥效率、缩短堆肥时间的同时，对禽畜养殖废弃物中的抗生素、抗生素耐药菌、抗生素抗性基因及重金属污染起到很好的消减效果，最终形成安全的肥料。
进一步地，步骤1)中的畜禽养殖废弃物泛指畜禽养殖场的固液废弃物，也包括养殖场地经水冲刷过的冲刷物和冲刷液。
进一步地，步骤1)中固液分离前可加入重量比为1:1～3:3～5的硫酸亚铁、硫酸镁和凹凸棒粉三种原料形成的除臭剂进行除臭，可按1000重量份畜禽粪便中加入0.2～0.7重量份除臭剂进行除臭。
进一步地，步骤1)中的生物质炭过滤层包括重量比是100:5～10:5～10:1～2的生物质炭、陶粒、核桃壳粉和微生物发酵剂，所述生物质炭、陶粒、核桃壳粉和微生物发酵剂被包裹在滤布中。生物质炭、陶粒和核桃壳粉联合使用可有效分离畜禽养殖废弃物中的液体和渣料，利于后续分别处理，微生物发酵剂可对畜禽废弃物进行高效率发酵，并可有助于降低畜禽废弃物中的Cu(II)、Cr(VI)、Cd(II)、Pb(II)、Ni(II)等重金属离子的含量，提高畜禽废弃物的可应用水平，降低其危害程度，从而提高畜禽养殖废弃物资源化的安全性和可应用性。
进一步地，步骤1)中对分离渣粉碎至不低于60目，优选60～150目。
进一步地，步骤2)中的微生物发酵剂的添加量是分离渣干重质量的1.2～1.5‰。
进一步地，步骤2)中的辅料的添加量是分离渣干重质量的5.0～30.0％。
进一步地，步骤2)中的辅料选自低于0.5cm小段的玉米秸秆段、豆粕、酒糟、骨粉、凹凸棒粉和米糠的至少一种。
进一步地，步骤2)中在异位发酵前调整发酵原料的含水量至45.0～65.0％。
进一步地，步骤2)的外加电场条件包括：电压强度为0.5～1.5V/cm，电流密度为0.03～0.3mA/cm2。
进一步地，步骤2)的异位发酵床包括用于容纳所述发酵原料的发酵池，所述发酵池的两端分别设有阴极和阳极。
更进一步地，步骤2)的阳极的材料为选自石墨电极、铂电极、二氧化铅电极和不锈钢电极中的至少一种；所述阴极的材料为选自为铂电极、碳纤维电极、二氧化铅电极和不锈钢电极中的至少一种。
进一步地，步骤2)的异位发酵包括：在周期为12～36h条件下使所述阴极和阳极进行电极反转。
进一步地，步骤2)的异位发酵包括如下步骤：
在第一异位发酵处理条件下发酵所述发酵原料，得到第一发酵原料；
在第二异位发酵处理条件下发酵所述第一发酵原料，得到第二发酵原料；
在第三异位发酵处理条件下发酵所述第二发酵原料，得到第三发酵原料；
第三发酵原料经后处理制得肥料。本申请通过将电动力修复技术应用于异位发酵床中，电渗析和电迁移作用能够促进异位发酵床中发酵原料的迁移和运输，促进抗生素在阳极氧化和阴极还原作用下发生转换，实现禽畜养殖废弃物中中抗性基因和耐药菌的有效去除，同时实现重金属离子在电场下能够迁移与富集，最终实现在改进堆肥效率、缩短堆肥时间的同时，对禽畜养殖废弃物中的抗生素、抗生素耐药菌、抗生素抗性基因及重金属污染起到很好的消减效果，最终形成安全的畜禽废弃物资源化产品。
进一步地，步骤2)的异位发酵中的
第一异位发酵处理的条件包括：电压强度为0.5～1.0V/cm，电流密度为0.03～0.1mA/cm2，处理时间为5～7d；
第二异位发酵处理的条件包括：电压强度为1.0～1.5V/cm，电流密度为0.1～0.3mA/cm2，处理时间为10～15d；
第三异位发酵处理的条件包括：电压强度为0.5～1.5V/cm，电流密度为0.03～0.3mA/cm2，处理时间为1～3d。
进一步地，步骤3)的分离液制得植物营养液具体为：向每1000重量份的分离液加入1～3重量份凹凸棒粉进行沉淀，将每100重量份的上清液加入1～3重量份吲哚乙酸、3～5重量份氨基酸、4～6重量份壳聚糖制得植物营养液，下层沉淀物可作为堆肥的原料。本发明加入凹凸棒粉，再次吸附分离液中大肠肝菌、肠道毒素，起到防疫治病、除虫杀菌的作用。
以生物质炭过滤层将畜禽养殖废弃物进行固液分离，分离液制得植物营养液，分离渣采用经过本发明的微生物发酵剂经异位发酵发酵处理，畜禽养殖废弃物分离渣中的虫卵、有害细菌及各种真菌被有效祛除，且粪便中的有机物质被分解，更利于吸收，处理过后的粪渣中且富含大量的有益菌，可作为饲料或有机肥；因此，上述任一项所述方法在制备饲料或有机肥中的应用亦在本发明保护范围内；异位发酵过程中，微生物发酵剂可对畜禽废弃物进行高效率发酵，并可有助于降低畜禽废弃物中的Cu(II)、Cr(VI)、Cd(II)、Pb(II)、Ni(II)等重金属离子的含量，提高畜禽废弃物的可应用水平，降低其危害程度，从而提高畜禽养殖废弃物资源化的安全性和可应用性；异位发酵床中的电渗析和电迁移作用能够促进发酵原料的迁移和运输，促进抗生素在阳极氧化和阴极还原作用下发生转换，实现禽畜养殖废弃物中中抗性基因和耐药菌的有效去除，同时实现重金属离子在电场下能够迁移与富集，最终实现在改进堆肥效率、缩短堆肥时间的同时，对禽畜养殖废弃物中的抗生素、抗生素耐药菌、抗生素抗性基因及重金属污染起到很好的消减效果，最终形成安全的肥料。
第三个方面，本申请第二个方面所述消解处理方法在畜禽养殖中的应用。
本发明的有益效果为：
1)经过本发明的微生物发酵剂经异位发酵发酵处理，畜禽养殖废弃物分离渣中的虫卵、有害细菌及各种真菌被有效祛除，且粪便中的有机物质被分解，更利于吸收，处理过后的粪渣中且富含大量的有益菌，可作为饲料或有机肥；
2)本申请中以尿素和半胱氨酸为原材料经高温反应、高速离心、抽滤并透析后制备氮硫掺杂荧光碳点，反应步骤简单易控，产物产率较高，所述N,S-CDs呈球形，且粒径均匀，分散性较高，其粒径介于2.0～4.5nm之间，将其应用于羊肚菌发酵中可以极大地提高羊肚菌的菌丝生物量，利于后期制成微生物发酵剂后对畜禽废弃物进行重金属降解处理；
3)微生物发酵剂可对畜禽废弃物进行高效率发酵，并可有助于降低畜禽废弃物中的Cu(II)、Cr(VI)、Cd(II)、Pb(II)、Ni(II)等重金属离子的含量，提高畜禽废弃物的可应用水平，降低其危害程度，从而提高畜禽养殖废弃物资源化的安全性和可应用性；
4)异位发酵床中的电渗析和电迁移作用能够促进发酵原料的迁移和运输，促进抗生素在阳极氧化和阴极还原作用下发生转换，实现禽畜养殖废弃物中中抗性基因和耐药菌的有效去除，同时实现重金属离子在电场下能够迁移与富集，最终实现在改进堆肥效率、缩短堆肥时间的同时，对禽畜养殖废弃物中的抗生素、抗生素耐药菌、抗生素抗性基因及重金属污染起到很好的消减效果，最终形成安全的肥料。
本发明采用了上述技术方案提供范文，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1为本发明的氮硫掺杂荧光碳点合成示意图；
图2为本发明的处理方法对畜禽养殖废弃物的重金属离子的去除作用示意图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语，具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本发明使用本文中所描述的方法和材料；但本领域中已知的其他合适的方法和材料也可以被使用。本文中所描述的材料、方法和实例仅是说明性的，并不是用来作为限制。所有出版物、专利申请案、专利案、临时申请案、数据库条目及本文中提及的其它参考文献等，其整体被并入本文中作为参考。若有冲突，以本说明书包括定义为准。
实施例1：
本实施例提供一种微生物发酵剂，所述微生物发酵剂以下述方法制备：
1)将对数期的羊肚菌接种于含有氮硫掺杂荧光碳点的PDA培养基中，发酵至菌丝生物量超过0.6g/100mL得发酵液；
2)羊肚菌发酵液与丁酸梭菌、链霉菌混配成微生物发酵剂。
所述步骤1)中，对数期的羊肚菌按照2×108cfu/100mL的量接种于PDA培养基中。
所述步骤1)的PDA培养基组成是：土豆10～20％(浸汁)、葡萄糖3～5％、氮硫掺杂荧光碳点0.028～0.03％、KH2PO40.3～0.6％、MgSO40.2～0.25％，其余为蒸馏水，121℃高压蒸汽灭菌30min。
所述步骤1)的氮硫掺杂荧光碳点的制备方法是：分别称取尿素和半胱氨酸各1重量份，溶于240重量份超纯水中，然后将溶液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，置于马弗炉中，在200℃下反应4h；反应结束后，自然冷却至室温；然后将溶液在15000r/min下离心10min，用0.22μm的滤膜抽滤并将滤液透析48h；所得溶液即为纯化的氮硫掺杂荧光碳点(N,S-CDs)，在4℃下保存备用。
所述步骤1)的发酵条件是180r/min、26℃恒温摇床。
所述步骤2)的微生物发酵剂中丁酸梭菌的活菌含量是1.4×109cfu/mL，链霉菌的活菌含量是7×109cfu/mL。
实施例2：
本实施例提供一种畜禽养殖废弃物消解处理方法，具体包括：
1)畜禽养殖废弃物经生物质炭过滤层固液分离，得到分离液和分离渣，分离渣于95℃温度下消毒并干燥粉碎；
2)分离渣中加入实施例1所述微生物发酵剂和辅料得发酵原料，在外加电场中，将发酵原料置于异位发酵床中进行异位发酵处理制得肥料；
3)分离液制得植物营养液。
本实施例所述畜禽养殖废弃物消解处理方法还具有a)～o)以下限制因素：
a)步骤1)中的畜禽养殖废弃物泛指畜禽养殖场的固液废弃物，也包括养殖场地经水冲刷过的冲刷物和冲刷液；
b)步骤1)中固液分离前可加入重量比为1:1:3的硫酸亚铁、硫酸镁和凹凸棒粉三种原料形成的除臭剂进行除臭，可按1000重量份畜禽粪便中加入0.5重量份除臭剂进行除臭；
c)步骤1)中的生物质炭过滤层包括重量比是100:6:10:1的生物质炭、陶粒、核桃壳粉和微生物发酵剂，所述生物质炭、陶粒、核桃壳粉和微生物发酵剂被包裹在滤布中；
d)步骤1)中对分离渣粉碎至100目；
e)步骤2)中的微生物发酵剂的添加量是分离渣干重质量的1.4‰；
f)步骤2)中的辅料的添加量是分离渣干重质量的20％；
g)步骤2)中的辅料是0.4cm小段的玉米秸秆段、豆粕和酒糟，比例是10:3:3；
h)步骤2)中在异位发酵前调整发酵原料的含水量至55％；
i)步骤2)的外加电场条件包括：电压强度为0.5～1.5V/cm，电流密度为0.03～0.3mA/cm2；
j)步骤2)的异位发酵床包括用于容纳所述发酵原料的发酵池，所述发酵池的两端分别设有阴极和阳极；
k)步骤2)的阳极的材料是不锈钢电极；所述阴极的材料是铂电极；
l)步骤2)的异位发酵包括：在周期为24h条件下使所述阴极和阳极进行电极反转；
m)步骤2)的异位发酵包括如下步骤：
在第一异位发酵处理条件下发酵所述发酵原料，得到第一发酵原料；
在第二异位发酵处理条件下发酵所述第一发酵原料，得到第二发酵原料；
在第三异位发酵处理条件下发酵所述第二发酵原料，得到第三发酵原料；
第三发酵原料经后处理制得肥料；
n)步骤2)的异位发酵中的
第一异位发酵处理的条件包括：电压强度为0.5V/cm，电流密度为0.05mA/cm2，处理时间为5d；
第二异位发酵处理的条件包括：电压强度为1.2V/cm，电流密度为0.2mA/cm2，处理时间为12d；
第三异位发酵处理的条件包括：电压强度为1.5V/cm，电流密度为0.3mA/cm2，处理时间为3d；
o)步骤3)的分离液制得植物营养液具体为：向每1000重量份的分离液加入3重量份凹凸棒粉进行沉淀，将每100重量份的上清液加入3重量份吲哚乙酸、3重量份氨基酸、5重量份壳聚糖制得植物营养液，下层沉淀物可作为堆肥的原料。
对比例D3：
对比例D3与实施例1基本相同，不同之处在于制备氮硫掺杂荧光碳点时使用柠檬酸代替半胱氨酸，然后按照实施例1和实施例2的剩余步骤对畜禽养殖废弃物进行处理。
对比例D4：
对比例D4与实施例1基本相同，不同之处在于制备微生物发酵剂时PDA培养基中未添加氮硫掺杂荧光碳点，然后按照实施例1和实施例2的剩余步骤对畜禽养殖废弃物进行处理。
对比例D5：
对比例D5与实施例1基本相同，不同之处在于微生物发酵剂中未添加丁酸梭菌、链霉菌，然后按照实施例1和实施例2的剩余步骤对畜禽养殖废弃物进行处理。
对比例D6：
对比例D6与实施例2基本相同，不同之处在于微生物发酵剂仅是活菌含量1.4×109cfu/mL的丁酸梭菌和活菌含量7×109cfu/mL的链霉菌的混合菌，然后按照实施例2的剩余步骤对畜禽养殖废弃物进行处理。
对比例D7：
对比例D7与实施例2基本相同，不同之处在于以常规发酵代替异位发酵对发酵原料进行发酵处理。
对比例D8：
对比例D8与实施例1基本相同，不同之处在于异位发酵时未将阴极和阳极进行电极反转操作。
实验例1：对重金属离子去除作用的检测：
选取实施例2和对比例D3～D8中的各畜禽养殖废弃物，在处理前后分别检测其中的Cu2+、Cr6+、Cd2+、Pb2+、Ni2+的浓度，依据
Figure BDA0002189355970000101
计算出重金属离子去除率，式中c0是处理前离子浓度，c是处理后离子浓度。统计出重金属离子去除率如图2所示。由图2的图示可以看出本申请的实施例1和实施例2组成的优选实施方案对畜禽养殖废弃物中的重金属具有较为优异的去除率，其具体数值可达95％以上，还可以看出是否含有羊肚菌发酵液及发酵时是否添加氮硫掺杂荧光碳点的微生物发酵剂对畜禽养殖废弃物处理作用的影响较大。
实施例2：对抗生素降解作用的检测：
检测发酵产物中抗生素的浓度，并对比发酵前畜禽养殖废弃物中各抗生素的浓度以计算出其相应的降解率，统计结果如表1所示。抗生素的检测方法是高效液相色谱/质谱联用的方法。由表1可知，本申请的优选实施方案1和2对畜禽养殖废弃物中的各抗生素还能起到不错的降解作用，利于提高畜禽养殖废弃物资源化的安全性和可应用性。
表1、抗生素的降解作用
Figure BDA0002189355970000102
Figure BDA0002189355970000111
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
虽然上述具体实施方式已经显示、描述并指出应用于各种实施方案的新颖特征，但应理解，在不脱离本公开内容的精神的前提下，可对所说明的装置或方法的形式和细节进行各种省略、替换和改变。另外，上述各种特征和方法可彼此独立地使用，或可以各种方式组合。所有可能的组合和子组合均旨在落在本公开内容的范围内。上述许多实施方案包括类似的组分，并且因此，这些类似的组分在不同的实施方案中可互换。虽然已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本发明，但本领域技术人员应理解，本发明可超出具体公开的实施方案延伸至其它的替代实施方案和/或应用以及其明显的修改和等同物。因此，本发明不旨在受本文优选实施方案的具体公开内容限制。

Claims (10)

1.一种微生物发酵剂，其特征在于所述微生物发酵剂以下述方法制备：
1)将对数期的羊肚菌接种于含有氮硫掺杂荧光碳点的PDA培养基中，发酵至菌丝生物量超过0.6g/100mL得发酵液；
2)羊肚菌发酵液与丁酸梭菌、链霉菌混配成微生物发酵剂。
2.根据权利要求1所述的微生物发酵剂，其特征在于：步骤1)的PDA培养基组成是：土豆10～20％(浸汁)、葡萄糖3～5％、氮硫掺杂荧光碳点0.028～0.03％、KH2PO40.3～0.6％、MgSO40.2～0.25％，其余为蒸馏水，121℃高压蒸汽灭菌30min。
3.根据权利要求1或2所述的微生物发酵剂，其特征在于：步骤1)的氮硫掺杂荧光碳点的制备方法是：
称取尿素和半胱氨酸各0.8～1.0重量份，溶于200～300重量份超纯水中，然后将溶液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，置于马弗炉中高温反应后自然冷却至室温；
然后将溶液高速离心，用0.22μm的滤膜抽滤并将滤液透析24～96h；
所得溶液即为纯化的氮硫掺杂荧光碳点，在4℃下保存备用。
4.根据权利要求3所述的微生物发酵剂，其特征在于：所述高温反应是在180～200℃下反应2～5h，和/或高速离心是在10000～40000r/min下离心5～20min。
5.一种畜禽养殖废弃物消解处理方法，其特征在于具体包括：
1)畜禽养殖废弃物经生物质炭过滤层固液分离，得到分离液和分离渣，分离渣于90～100℃温度下消毒并干燥粉碎；
2)分离渣中加入权利要求1～4任一项所述微生物发酵剂和辅料得发酵原料，在外加电场中，将发酵原料置于异位发酵床中进行异位发酵处理制得肥料；
3)分离液制得植物营养液。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤1)中的生物质炭过滤层包括重量比是100:5～10:5～10:1～2的生物质炭、陶粒、核桃壳粉和权利要求1～4任一项所述微生物发酵剂，所述生物质炭、陶粒、核桃壳粉和微生物发酵剂被包裹在滤布中。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤2)的异位发酵床包括用于容纳所述发酵原料的发酵池，所述发酵池的两端分别设有阴极和阳极。
8.根据权利要求5～7任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)的异位发酵包括如下步骤：
在第一异位发酵处理条件下发酵所述发酵原料，得到第一发酵原料；
在第二异位发酵处理条件下发酵所述第一发酵原料，得到第二发酵原料；
在第三异位发酵处理条件下发酵所述第二发酵原料，得到第三发酵原料；
第三发酵原料经后处理制得肥料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤2)的异位发酵中的
第一异位发酵处理的条件包括：电压强度为0.5～1.0V/cm，电流密度为0.03～0.1mA/cm2，处理时间为5～7d；
第二异位发酵处理的条件包括：电压强度为1.0～1.5V/cm，电流密度为0.1～0.3mA/cm2，处理时间为10～15d；
第三异位发酵处理的条件包括：电压强度为0.5～1.5V/cm，电流密度为0.03～0.3mA/cm2，处理时间为1～3d。
10.权利要求5～9任一项所述消解处理方法在畜禽养殖中的应用。
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