CN111533586B - 一种鸡粪生物有机肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物技术领域,涉及一种鸡粪生物有机肥及其制备方法。堆肥原料包括鲜鸡粪、干酒糟、秸秆和复合堆肥菌剂;复合堆肥菌剂是以干酒糟酶解液为基质的发酵培养基培养得到;干酒糟酶解液通过酶解5%~15%干酒糟溶液获得;干酒糟的量为鲜鸡粪质量的5%~15%。鸡粪生物有机肥的制备为:鲜鸡粪、干酒糟、秸秆混合,调节C/N至20~24、含水率50%~60%,按堆体总质量的0.1%~0.5%混合堆肥菌剂后,堆肥发酵6~20天即得。本发明以干酒糟为营养物质,一方面以释放的大量氨基酸作为培养基营养组分,另一方面作为堆肥辅料,有效减少营养环境差异,生产工艺简单,生产周期短,生物有机肥品质更高。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种鸡粪生物有机肥及其制备方法。
背景技术
随着我国养鸡业集约化与规模化发展,将形成大量粪污,鸡粪中的氮、磷、重金属元素、残留抗生素药物、病原微生物以及虫卵等,如若未经处理直接进入农田土壤水体,既严重污染环境,又浪费营养资源,不利于产业经济与环境的可持续发展。事实上,利用畜禽粪污堆肥发酵生产有机肥是实现鸡粪无害化利用与资源化利用的重要途径之一,通过功能微生物降解鸡粪便中的有机质,杀灭细菌与真菌等病原微生物及虫卵,促使有机物腐熟,转化成农作物可吸收利用的肥料养分。总体来说,芽孢杆菌、酵母菌及霉菌等广泛应用于鸡粪堆肥发酵。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)属革兰氏阳性细菌,营养要求低,可利用蛋白质、淀粉与糖等底物进行快速生长繁殖,在高温或厌氧等极端环境下,形成内生抗逆芽胞,具有高稳定性、适应性与抗逆性等优良特性。枯草芽孢杆菌能够分泌大量几丁质酶、淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶以及抑制细菌及真菌活性的抗生素类物质,具有固氮解磷与吸附重金属的生物功效。
多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)属革兰氏阳性产孢细菌,能够分泌多种酶、多肽类抗生素、胞外多糖、拮抗蛋白以及植物激素类生物活性物质,降解复杂有机物并高效固氮,杀灭虫卵及病原微生物,生防促生效果十分显著。
黑曲霉(Aspergillus niger)属丝状真菌,是重要的农业及工业微生物菌种,具有非常强大的分泌系统,可合成分泌纤维素酶、淀粉酶、几丁质酶、抗菌杀虫活性物质(病原微生物及根结线虫等)、植物促生激素及多效次级代谢产物等。
目前,利用鸡粪生产有机肥工艺所用辅料大多集中于秸秆、米糠、稻壳、稻草以及菌渣等各类废弃物资源,由于所用辅料种类、用量、菌种组成与菌剂配施量以及含水率等工艺条件的不同,堆肥进程或周期往往存在较大差异。专利CN102898196B公开了一种以鸡粪和菌渣为原料的有机肥及制备工艺,所用原料组成包括65%-75%鸡粪,20%-30%菌渣以及3%-5%过磷酸钙,调整含水率50%~60%后,15~20天完成堆肥,但需要配施1%-2%生物菌剂。专利CN104177139B公开了一种微生物发酵的鸡粪有机肥,主要组成包括45%~70%鸡粪、5%~20%糠粉、15%~35%秸秆粉、0.1%~2%EM原液、0.1%~2%玉米粉以及0.5%~4%麸皮,混合后调节含水率60%~70%,工艺流程主要包括3~10天的初次厌氧发酵、2~3天的有氧发酵以及最后的风干降低水分含量过程,堆肥时间短,但需要后续的风干过程。专利CN106220260B公开了一种蔬菜残体、农作物秸秆和畜禽粪便联合堆肥工艺,采用好氧与厌氧相结合的堆肥方式,将蔬菜残体和农作物秸秆按重量比1.5-4:1混合,再加入蔬菜残体和农作物秸秆总重30%-50%的畜禽粪便,腐熟菌剂使用量为0.3%-0.5%,整个工艺流程包括物料前处理、配料、堆制、一级发酵、二级发酵、腐熟、过筛或粉碎以及堆肥步骤,堆肥周期较长,冬春季为35-45天,夏秋季为30-35天,堆肥工艺较为复杂。专利CN102992831B公开了一种能减少堆肥原料氨气生成量的蛋鸡粪便堆肥方法,该方法将蛋鸡粪、米糠与稻草按质量比为28:9:1混合,调节堆肥原料含水率为55%-65%,在堆肥开始后的第3、7、11、15、19、25天进行翻堆,堆肥时间长,堆肥30天后方可完成堆肥过程。
另一方面,生物菌剂中包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌以及黑曲霉在内的功能微生物,可通过高密度发酵实现有效活菌数或功能性代谢产物的大幅提升,大多需要优化pH、溶氧、残余葡萄糖水平、氮源与无机盐种类及浓度等。所形成的复合生物菌剂,在鸡粪堆肥发酵的实际应用中,功能微生物生长微环境或营养条件发生本质改变,菌体生长增殖及其代谢合成活性受到影响,菌剂效价一定程度出现降低,导致堆肥效率下降,有机肥产品不稳定以及营养不全面等问题。因此,在鸡粪堆肥发酵过程中,减少营养环境差异,提高肥料产品品质显得尤为重要。
上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本发明技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种鸡粪生物有机肥及其制备方法,旨在解决现有鸡粪堆肥发酵过程中,菌剂微生物利用率低,促生因子不足,营养利用不充分,生产周期长,有机肥产品营养组成不全面等问题。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
本发明一方面提供了一种鸡粪生物有机肥,所述的鸡粪生物有机肥由堆肥原料经堆肥发酵后添加选自以下的微生物中的一种或多种获得:枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌和多粘芽孢杆菌;所述的堆肥原料包括鲜鸡粪、干酒糟、秸秆和复合堆肥菌剂;其中,发酵前,所述的鲜鸡粪、干酒糟、秸秆的混合物的碳氮比为20~24,含水率为50%~60%,所述的复合堆肥菌剂占所述的鲜鸡粪、干酒糟、秸秆的混合物总质量的0.1%~0.5%;所述复合堆肥菌剂是由堆肥菌在富含氨基酸干酒糟酶解液为基质的发酵培养基中培养获得。
上述技术方案中,进一步地,所述富含氨基酸干酒糟酶解液是质量比5%~15%的干酒糟水溶液通过碱性蛋白酶酶解得到的上清液。
上述技术方案中,进一步地,所述干酒糟的量为鲜鸡粪质量的5%~15%。
上述技术方案中,进一步地,所述复合堆肥菌剂包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、酿酒酵母和黑曲霉发酵液。更进一步地,枯草芽孢杆菌有效活菌数≥1.2×1010CFU/mL,多粘类芽孢杆菌有效活菌数≥6.0×109CFU/mL,酿酒酵母有效活菌数≥3.0×109CFU/mL,黑曲霉有效活菌数≥2.0×109CFU/mL,复合堆肥菌剂中有效活菌数≥5.5×109CFU/mL。
本发明另一方面提供了一种鸡粪生物有机肥的制备方法,所述方法为:
将鲜鸡粪、干酒糟、秸秆混合,调节碳氮比(C/N)至20~24,调节含水率至50%~60%,获得调节含水率后堆体;向调节含水率后堆体中加入复合堆肥菌剂并混合,复合堆肥菌剂为调节含水率后堆体总质量的0.1%~0.5%,置于80~160L立式桶状反应器堆肥发酵15~20天后得到鸡粪生物有机肥,或置于1~100m3机械搅拌式生物反应器堆肥发酵6~8天后得到鸡粪有机肥;鸡粪有机肥加入枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。
上述技术方案中,进一步地,所述80~160L立式桶状反应器堆肥发酵过程中,当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃时,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次;当堆体内部温度降至35℃后,停止翻堆,即得成熟的鸡粪有机肥。
上述技术方案中,进一步地,所述1~100m3机械搅拌式生物反应器堆肥发酵过程中,控制发酵初始温度为30℃,待升温后解除控制;通气时间2-3次/天;每天搅拌2-3次,转速50~150rpm;当堆体内部温度降至35℃后,机器除水或风干,即得成熟的鸡粪有机肥。
上述技术方案中,进一步地,所述复合堆肥菌剂的制备方法为:将枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、酿酒酵母和黑曲霉依次进行种子活化,接种于以富含氨基酸干酒糟酶解液为基质的发酵培养基中,培养18~96小时后获得发酵液,混合即得复合堆肥菌剂。
上述技术方案中,进一步地,所述复合堆肥菌剂的发酵培养基为:
枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖30~70g/L,蛋白胨5~15g/L,牛肉膏10~30g/L,酵母粉5~15g/L,碳酸钙5~15g/L,其余为干酒糟酶解液;
酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖60~120g/L,酵母粉5~15g/L,蛋白胨20~40g/L,碳酸钙5~15g/L,其余为干酒糟酶解液;
黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖30~60g/L,麦芽浸粉5~15g/L,(NH4)2SO45~15g/L,碳酸钙5~15g/L,其余为干酒糟酶解液。
上述技术方案中,进一步地,所述干酒糟酶解液为:干酒糟以质量比5%~15%与水混合均匀,用氨水溶液调至pH8-11,80℃水浴60分钟,在50℃条件下加入碱性蛋白酶酶解24小时后,离心即得富含氨基酸干酒糟酶解液。
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明的鸡粪生物有机肥基于干酒糟这一营养物质,干酒糟中富含大量蛋白质、纤维素、黄色素、甘油、多种氨基酸、钙磷和维生素以及发酵残余碳水化合物,其中粗蛋白含量高达20~30%,来源广泛,价格低廉。一方面利用碱性蛋白酶处理干酒糟后,以释放的复合氨基酸等营养元素作为培养基组分,增强枯草芽孢杆菌等菌剂微生物的代谢活性,制备高效复合堆肥菌剂;另一方面利用干酒糟作为堆肥辅料,为鸡粪堆肥过程中的菌剂微生物提供了包括谷氨酸、亮氨酸、缬氨酸及色氨酸在内的十余种复合氨基酸以及促生因子等营养物质,有效减少了营养环境差异,由常规堆肥发酵的30天生产周期缩短至6~20天,生产工艺简单,同时提高有机肥内钙磷元素、维生素以及氨基酸氮素含量,使肥料中营养组成更全面。本发明的方法生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)大于45%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数大于5%,水分(鲜样)质量分数小于30%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于3个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH5.5~8.5,已达到有机肥料相关国家标准NY525-2012与NY 884-2012。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,应理解,本发明要求保护的范围不受所述具体实施方案的限制,本发明提供的具体实施例仅作为进一步说明本发明的例子,本领域技术人员参照本案说明书的描述可以很容易对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,这些无需创造性劳动的改进和替换也应落入本发明所附权利要求书的保护范围之内。与如下试剂和仪器的类型、型号、品质、性质或功能相同或相似的材料均可以用于实施本发明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
本发明下列实施例所用的仪器型号、试剂及来源如下:
全自动高压灭菌锅:KG-SX-500,日本Tomy公司;
发酵罐:Biotec-3BG-4,上海保兴生物设备工程有限公司;
精密恒温培养箱:BPH-9272,上海一恒科学仪器有限公司;
恒温培养振荡器:ZWYR-2102C,上海智城分析仪器制造有限公司;
超级恒温水浴锅:SYC-1015D,上海科升仪器有限公司;
所用枯草芽孢杆菌购自中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC),菌株保藏编号为ACCC 19742,所用多粘类芽孢杆菌购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC),菌株保藏编号为CGMCC 1.15984,所用黑曲霉购自中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC),菌株保藏编号为ACCC 32589,所用酿酒酵母购自中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC),菌株保藏编号为ACCC 21162。
葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、碱性蛋白酶等生化试剂购自生工生物工程(上海)股份有限公司,鲜鸡粪、干酒糟和秸秆等原料由华典微生物科技(大连)有限公司提供。
实施例1:
一种鸡粪生物有机肥,包括以下堆肥原料:鲜鸡粪、干酒糟、秸秆和复合堆肥菌剂,干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的5%,富含氨基酸干酒糟酶解液是浓度5%干酒糟溶液通过按200U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解获得。
鸡粪生物有机肥的制备方法,具体步骤如下:
1.制备复合堆肥菌剂:
(1)制备干酒糟酶解液:
将干酒糟以质量比5%与自来水混合均匀,用氨水溶液调至pH9,80℃水浴60分钟,在50℃条件下,按200U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解24小时后,离心即得富含氨基酸干酒糟酶解液。
(2)配置培养基
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖40g/L,蛋白胨5g/L,牛肉膏10g/L,酵母粉5g/L,碳酸钙5g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖80g/L,酵母粉5g/L,蛋白胨20g/L,碳酸钙5g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖30g/L,蛋白胨5g/L,(NH4)2SO4 5g/L,碳酸钙5g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(3)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养24小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,28℃恒温培养24小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,28℃恒温培养24小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,28℃恒温培养96小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(4)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,150rpm,30℃恒温培养24小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为1.2×1010CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,150rpm,28℃恒温培养24小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为6.0×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,150rpm,28℃恒温培养24小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为3.0×109CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于液体发酵培养基中,150rpm,28℃恒温培养72小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为2.0×109CFU/mL。
(5)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为5.5×109CFU/mL。
2.堆肥发酵:
将鲜鸡粪、干酒糟、秸秆混合,所用干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的5%,调节C/N至20以及含水率为50%,添加复合堆肥菌剂,复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.1%,置于80L立式桶状反应器堆肥发酵,按时测定堆体内部温度。当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃后,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次,直至堆体内部温度达到30℃,停止翻堆,20天即得成熟的鸡粪有机肥。再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为56.5%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为8.3%,水分(鲜样)质量分数为22%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于3个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH6.9,已达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY 884-2012。
对照实验:
1.1制备复合堆肥菌剂:
(1)培养基配置
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖40g/L,蛋白胨5g/L,牛肉膏10g/L,酵母粉5g/L,碳酸钙5g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖80g/L,酵母粉5g/L,蛋白胨20g/L,碳酸钙5g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖30g/L,蛋白胨5g/L,(NH4)2SO4 5g/L,碳酸钙5g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(2)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养24小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,28℃恒温培养24小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,28℃恒温培养24小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,28℃恒温培养96小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(3)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,150rpm,30℃恒温培养24小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为5.0×109CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,150rpm,28℃恒温培养24小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为1.2×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,150rpm,28℃恒温培养24小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为6.0×108CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于液体发酵培养基中,150rpm,28℃恒温培养72小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为2.8×108CFU/mL。
(4)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为1.7×109CFU/mL。
1.2堆肥发酵:
将鲜鸡粪和秸秆混合,调节C/N至20以及含水率为50%,添加复合堆肥菌剂,所用复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.1%,置于80L立式桶状反应器堆肥发酵,按时测定堆体内部温度。当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃后,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次,直至堆体内部温度达到30℃,停止翻堆,需要35天获得成熟的鸡粪有机肥;再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为46.8%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为5.6%,水分(鲜样)质量分数为21.4%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于5个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH7.2,同样达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY 884-2012。但实施例1中堆肥周期仅为20天,缩短了1/3左右。
本发明鸡粪生物有机肥中使用的复合堆肥菌剂以富含氨基酸干酒糟酶解液为基质的发酵培养基培养得到,复合堆肥菌剂的活菌数明显高于对照实验中使用普通发酵培养基培养的菌剂,同时本发明使用干酒糟为有机肥辅料,在同样达到有机肥料相关国家标准条件下,本发明堆肥时间明显缩短,提高堆肥效率。
实施例2:
一种鸡粪生物有机肥,包括以下堆肥原料:鲜鸡粪、干酒糟、秸秆和复合堆肥菌剂,干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的15%,富含氨基酸干酒糟酶解液是浓度15%干酒糟溶液通过按600U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解获得。
鸡粪生物有机肥的制备方法,步骤如下:
1.制备复合堆肥菌剂:
(1)制备干酒糟酶解液:
将干酒糟以质量比15%与自来水混合均匀,用氨水溶液调至pH11,80℃水浴60分钟,在50℃条件下,按600U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解24小时后,离心即得富含氨基酸干酒糟酶解液。
(2)培养基配置
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖60g/L,蛋白胨15g/L,牛肉膏30g/L,酵母粉15g/L,碳酸钙15g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖100g/L,酵母粉15g/L,蛋白胨40g/L,碳酸钙15g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖50g/L,麦芽浸粉15g/L,(NH4)2SO4 15g/L,碳酸钙15g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(3)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,37℃恒温培养20小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,33℃恒温培养20小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,33℃恒温培养20小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,33℃恒温培养84小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(4)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,200rpm,37℃恒温培养18小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为1.6×1010CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,200rpm,33℃恒温培养18小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为8.0×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,200rpm,33℃恒温培养18小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为4.8×109CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于液体发酵培养基中,200rpm,33℃恒温培养96小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为3.2×109CFU/mL。
(5)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为7.8×109CFU/mL。
2.堆肥发酵:
将鲜鸡粪、干酒糟、秸秆混合,所用干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的15%,调节C/N至24以及含水率为60%,添加复合堆肥菌剂,复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.5%,置于160L立式桶状反应器堆肥发酵,按时测定堆体内部温度。当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃后,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次,直至堆体内部温度达到30℃,停止翻堆,15天即得成熟的鸡粪有机肥;再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为63.6%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为9.7%,水分(鲜样)质量分数为26.3%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于3个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH7.8,已达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY 884-2012。
对照实验:
1.1制备复合堆肥菌剂:
(1)培养基配置
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖60g/L,蛋白胨15g/L,牛肉膏30g/L,酵母粉15g/L,碳酸钙15g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖100g/L,酵母粉15g/L,蛋白胨40g/L,碳酸钙15g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖50g/L,麦芽浸粉15g/L,(NH4)2SO4 15g/L,碳酸钙15g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(2)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,37℃恒温培养20小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,33℃恒温培养20小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,33℃恒温培养20小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,33℃恒温培养84小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(3)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,200rpm,37℃恒温培养18小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为7.5×109CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,200rpm,33℃恒温培养18小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为2.0×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,200rpm,33℃恒温培养18小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为1.0×109CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于液体发酵培养基中,200rpm,33℃恒温培养96小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为4.2×108CFU/mL。
(4)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为2.6×109CFU/mL。
1.2堆肥发酵:
将鲜鸡粪和秸秆混合,调节C/N至24以及含水率为60%,添加复合堆肥菌剂,所用复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.5%,置于160L立式桶状反应器堆肥发酵,按时测定堆体内部温度。当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃后,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次,直至堆体内部温度达到30℃,停止翻堆,需要28天获得成熟的鸡粪有机肥;再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为50.5%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为6.3%,水分(鲜样)质量分数为27.3%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于5个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH7.8,同样达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY884-2012。但实施例2中堆肥周期仅为15天,缩短了1/2左右。
实施例3:
一种鸡粪生物有机肥,包括以下原料:鲜鸡粪、干酒糟、秸秆和复合堆肥菌剂,干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的10%,富含氨基酸干酒糟酶解液是浓度10%干酒糟溶液通过按400U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解获得。
鸡粪生物有机肥的制备方法,具体步骤如下:
1.制备复合堆肥菌剂:
(1)制备干酒糟酶解液:
将干酒糟以质量比10%与自来水混合均匀,用氨水溶液调至pH10,80℃水浴60分钟,在50℃条件下,按400U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解24小时后,离心即得富含氨基酸干酒糟酶解液。
(2)培养基配置
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖50g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏20g/L,酵母粉10g/L,碳酸钙10g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖90g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨30g/L,碳酸钙10g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖40g/L,麦芽浸粉10g/L,(NH4)2SO4 10g/L,碳酸钙10g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(3)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,35℃恒温培养20小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养84小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(4)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,35℃恒温培养20小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为1.5×1010CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为7.2×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为4.0×109CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养84小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为2.8×109CFU/mL。
(5)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为7.0×109CFU/mL。
2.堆肥发酵:
将鲜鸡粪、干酒糟、秸秆混合,所用干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的10%,调节C/N至22以及含水率为55%,添加复合堆肥菌剂,复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.3%,置于120L立式桶状反应器堆肥发酵,按时测定堆体内部温度。当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃后,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次,直至堆体内部温度达到30℃,停止翻堆,18天即得成熟的鸡粪有机肥;再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为60.2%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为8.9%,水分(鲜样)质量分数为24.7%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于3个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH7.5,已达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY 884-2012。
对照实验:
1.1制备复合堆肥菌剂:
(1)培养基配置
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖50g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏20g/L,酵母粉10g/L,碳酸钙10g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖90g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨30g/L,碳酸钙10g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉发酵培养基:葡萄糖40g/L,麦芽浸粉10g/L,(NH4)2SO4 10g/L,碳酸钙10g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(2)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,35℃恒温培养20小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养84小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(3)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,35℃恒温培养20小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为6.3×109CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为1.5×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为8.0×108CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养84小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为3.6×108CFU/mL。
(4)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为2.0×109CFU/mL。
1.2堆肥发酵:
将鲜鸡粪和秸秆混合,调节C/N至22以及含水率为55%,添加复合堆肥菌剂,所用复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.3%,置于120L立式桶状反应器堆肥发酵,按时测定堆体内部温度。当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃后,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次,直至堆体内部温度达到30℃,停止翻堆,需要30天获得成熟的鸡粪有机肥;再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为49.3%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为5.8%,水分(鲜样)质量分数为24.6%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于5个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH7.8,同样达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY 884-2012。但实施例3中堆肥周期仅为18天,缩短了2/5左右。
实施例4:
一种鸡粪生物有机肥,包括以下原料:鲜鸡粪、干酒糟、秸秆和复合堆肥菌剂,干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的10%,富含氨基酸干酒糟酶解液是浓度10%干酒糟溶液通过按400U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解获得。
鸡粪生物有机肥的制备方法,具体步骤如下:
1.制备复合堆肥菌剂:
(1)制备干酒糟酶解液:
将干酒糟以质量比10%与自来水混合均匀,用氨水溶液调至pH10,80℃水浴60分钟,在50℃条件下,按400U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解24小时后,离心即得富含氨基酸干酒糟酶解液。
(2)培养基配置
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖50g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏20g/L,酵母粉10g/L,碳酸钙10g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖90g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨30g/L,碳酸钙10g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖40g/L,麦芽浸粉10g/L,(NH4)2SO4 10g/L,碳酸钙10g/L,其余为干酒糟酶解液,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(3)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,35℃恒温培养20小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养84小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(4)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,35℃恒温培养20小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为1.5×1010CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为7.2×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为4.0×109CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养84小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为2.8×109CFU/mL。
(5)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为7.0×109CFU/mL。
2.堆肥发酵:
将鲜鸡粪、干酒糟、秸秆混合,所用干酒糟添加比例为鲜鸡粪质量的10%,调节C/N至22以及含水率为55%,添加复合堆肥菌剂,复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.3%,置于5m3机械搅拌式生物反应器堆肥发酵过程中,控制发酵初始温度为30℃,待升温后解除控制;通气时间3次/天;每天搅拌3次,转速100rpm;当堆体内部温度降至35℃后,机器除水或风干,7天即得成熟的鸡粪有机肥;再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为58.3%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为8.1%,水分(鲜样)质量分数为25.1%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于1个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH7.6,已达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY 884-2012。
对照实验:
1.1制备复合堆肥菌剂:
(1)培养基配置
a.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌固体活化培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
b.酿酒酵母固体活化培养基:葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
c.黑曲霉固体活化培养基:马铃薯浸出物200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,其余为自来水,自然pH,121℃灭菌15分钟后,倒平板。
d.枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖50g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏20g/L,酵母粉10g/L,碳酸钙10g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
e.酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖90g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨30g/L,碳酸钙10g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
f.黑曲霉发酵培养基:葡萄糖40g/L,麦芽浸粉10g/L,(NH4)2SO4 10g/L,碳酸钙10g/L,其余为自来水,调节初始pH7.2~7.6,121℃灭菌15分钟。
(2)菌种活化
a.在无菌环境下,将枯草芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,35℃恒温培养20小时,获得活化的枯草芽孢杆菌菌落。
b.在无菌环境下,将多粘类芽孢杆菌菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的多粘类芽孢杆菌菌落。
c.在无菌环境下,将酿酒酵母菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养20小时,获得活化的酿酒酵母菌落。
d.在无菌环境下,将黑曲霉菌种涂布于固体活化培养基平板上,30℃恒温培养84小时,获得活化后的黑曲霉孢子。
(3)发酵培养
a.在无菌环境下,挑取活化后的枯草芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,35℃恒温培养20小时,即为枯草芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为6.3×109CFU/mL。
b.在无菌环境下,挑取活化后的多粘类芽孢杆菌单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为多粘类芽孢杆菌发酵液,有效活菌数为1.5×109CFU/mL。
c.在无菌环境下,挑取活化后的酿酒酵母单菌落,接种于液体发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养20小时,即为酿酒酵母发酵液,有效活菌数为8.0×108CFU/mL。
d.在无菌环境下,将活化后的黑曲霉孢子用无菌水收集,接种于发酵培养基中,180rpm,30℃恒温培养84小时,即为黑曲霉发酵液,有效活菌数为3.6×108CFU/mL。
(4)发酵液混合
将上述获得的枯草芽孢杆菌发酵液、多粘类芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液以及黑曲霉发酵液混合均匀,即得到复合堆肥菌剂,有效活菌数为2.0×109CFU/mL。
1.2堆肥发酵:
将鲜鸡粪和秸秆混合,调节C/N至22以及含水率为55%,添加复合堆肥菌剂,所用复合堆肥菌剂的比例为调节含水率后堆体总质量的0.3%,置于5m3机械搅拌式生物反应器堆肥发酵过程中,控制发酵初始温度为30℃,待升温后解除控制;通气时间3次/天;每天搅拌3次,转速100rpm;当堆体内部温度降至35℃后,机器除水或风干,11天即得成熟的鸡粪有机肥;再加入特定功能微生物如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥。所生产的生物有机肥中有效活菌数大于0.2亿/g,有机质质量分数(以烘干基计)为53.2%,总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数为6.6%,水分(鲜样)质量分数为25.8%,蛔虫卵死亡率达到100%,粪大肠菌群数小于1个/g,总砷、汞、铅、镉与铬无检出,pH7.8,同样达到有机肥料相关国家标准NY 525-2012与NY 884-2012。但实施例4中堆肥周期仅为7天,缩短了1/3左右。
对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种鸡粪生物有机肥的制备方法,其特征在于以下步骤:
将鲜鸡粪、干酒糟、秸秆混合,调节碳氮比至20~24,调节含水率至50%~60%,获得调节含水率后堆体;
向调节含水率后堆体中加入复合堆肥菌剂并混合,复合堆肥菌剂为调节含水率后堆体总质量的0.1%~0.5%,置于80~160 L立式桶状反应器堆肥发酵15~20天后得到鸡粪有机肥,或置于1~100 m3机械搅拌式生物反应器堆肥发酵6~8天后得到鸡粪有机肥;
鸡粪有机肥加入枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌以及多粘芽孢杆菌中的一种或几种,制得鸡粪生物有机肥;
所述复合堆肥菌剂包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、酿酒酵母和黑曲霉发酵液;枯草芽孢杆菌有效活菌数≥1.2×1010 CFU/mL,多粘类芽孢杆菌有效活菌数≥6.0×109 CFU/mL,酿酒酵母有效活菌数≥3.0×109 CFU/mL,黑曲霉有效活菌数≥2.0×109 CFU/mL,复合堆肥菌剂中有效活菌数≥5.5×109 CFU/mL;
所述复合堆肥菌剂的制备方法为:将枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、酿酒酵母和黑曲霉依次进行种子活化,接种于以富含氨基酸干酒糟酶解液为基质的发酵培养基中,培养18~96小时后获得发酵液,混合即得复合堆肥菌剂;
所述发酵培养基为:
枯草芽孢杆菌与多粘类芽孢杆菌液体发酵培养基:葡萄糖30~70 g/L,蛋白胨5~15 g/L,牛肉膏10~30 g/L,酵母粉5~15 g/L,碳酸钙5~15 g/L,其余为干酒糟酶解液;
酿酒酵母液体发酵培养基:葡萄糖60~120 g/L,酵母粉5~15 g/L,蛋白胨20~40 g/L,碳酸钙5~15 g/L,其余为干酒糟酶解液;
黑曲霉液体发酵培养基:葡萄糖30~60 g/L,麦芽浸粉5~15 g/L,(NH4)2SO4 5~15 g/L,碳酸钙5~15 g/L,其余为干酒糟酶解液;
所述干酒糟酶解液为:干酒糟以质量比5%~15%与水混合均匀,用氨水溶液调至pH8-11,80℃水浴60分钟,在50℃条件下,按200~600 U/g-干酒糟加入碱性蛋白酶酶解24小时后,离心即得富含氨基酸干酒糟酶解液。
2.根据权利要求1所述的鸡粪生物有机肥的制备方法,其特征在于,所述80~160 L立式桶状反应器堆肥发酵过程中,当堆体内部温度达到55℃前,每天翻堆一次;当堆体内部温度升至75℃时,每天翻堆一次;当堆体内部温度降至50℃后,三天翻堆一次;当堆体内部温度降至35℃后,停止翻堆,即得成熟的鸡粪有机肥。
3.根据权利要求1所述的鸡粪生物有机肥的制备方法,其特征在于,所述1~100 m3机械搅拌式生物反应器堆肥发酵过程中,控制发酵初始温度为30℃,待升温后解除控制;通气时间2-3次/天;每天搅拌2-3次,转速50~150 rpm;当堆体内部温度降至35℃后,机器除水或风干,即得成熟的鸡粪有机肥。
4.权利要求1-3任一所述制备方法得到的鸡粪生物有机肥,其特征在于,所述的鸡粪生物有机肥由堆肥原料经堆肥发酵后添加选自以下的微生物中的一种或多种获得:枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌和多粘芽孢杆菌,肥料中有效活菌数不低于0.2亿/g;
所述的堆肥原料包括鲜鸡粪、干酒糟、秸秆和复合堆肥菌剂;其中,发酵前,所述的鲜鸡粪、干酒糟、秸秆的混合物的碳氮比为20~24,含水率为50%~60%,所述的复合堆肥菌剂占所述的鲜鸡粪、干酒糟、秸秆的混合物总质量的0.1%~0.5%;所述复合堆肥菌剂是由堆肥菌在富含氨基酸干酒糟酶解液为基质的发酵培养基中培养获得。
5.根据权利要求4所述的一种鸡粪生物有机肥,其特征在于,所述富含氨基酸干酒糟酶解液是质量比5%~15%的干酒糟水溶液通过碱性蛋白酶酶解得到的上清液。
6.根据权利要求5所述的一种鸡粪生物有机肥,其特征在于,所述干酒糟的量为鲜鸡粪质量的5%~15%。
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"氨基酸类营养对微生物生长及活性的影响";刘政 等;《黑龙江农业科学2》;20101231(第5期);第13-15页 * |
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