CN111662105A - 一种极端微生物降解污泥病原菌的方法、产品及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种极端微生物降解污泥病原菌的方法、产品及应用，属于微生物工程领域，该方法包括菌群的培养和组合，有机固体废弃物和污泥混合后的接力式连续发酵，最终形成无公害且环境友好的发酵产物；本发明采用的极端微生物在降解污泥中病原菌的过程中与腐解污泥有机质微生物相互配合作用，有机固体废弃物与污泥按适宜C/N比的均匀混合后接力式连续发酵，最终获得无臭味、病原菌含量在限制标准之下的发酵产物，可用于生产有机质含量较高的有机肥料，具有改善土壤理化性质和生物活性，提高土壤肥力，恢复和保护土壤生态的优点；本发明利用极端微生物对病原菌的特殊亲和力及高效钝化、降解功能，将污泥变废为宝，使污泥达到资源化利用的目的。

Description

一种极端微生物降解污泥病原菌的方法、产品及应用
技术领域
本发明涉及微生物工程技术领域，特别是涉及一种极端微生物降解污泥病原菌的方法、产品及应用。
背景技术
污泥是人们生活和养殖污水和工业废水处理过程中产生的固体沉积物，其危害主要表现有机物污染、重金属污染、病原微生物污染及其他污染等。随着其排量逐年增长，污泥的处理也是当今社会面临的重大问题。由于污泥中含有大量的有机质和氮、磷等植物必需的营养元素，资源化利用成为污泥处理的有效途径。病原微生物污染，是污泥污染物中的重要污染物之一，污水中的病原微生物和寄生虫卵经过处理会进入污泥，污泥中病原体对人类或动物的污染途径包括直接与污泥接触、通过食物链与污泥直接接触、水源被病原体污染、病原体先污染土壤后污染水体等。病原微生物污染一直受到国际环保组织和行业专家的重视。也是当前解决污泥污染的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种极端微生物降解污泥病原菌的方法、产品及应用，以解决上述现有技术存在的问题，将污泥变废为宝，获得有机质含量较高的有机肥料，使污泥达到资源化利用的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种极端微生物降解污泥病原菌的方法，包括以下步骤：
(1)极端菌群培养：选取极端菌群在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；
(2)发酵菌群培养：选取低温活性菌、常温活性菌和嗜热菌三组菌在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；
(3)制备复合发酵菌系：将培养至平台期的四组菌群，按照低温活性菌：常温活性菌：嗜热菌：极端菌群＝3～5：2～3：1：1～2的体积比混合，混合菌群即为复合发酵菌系；
(4)秸秆预处理：将秸秆进行机械粉碎，粉碎至1-2cm；
(5)污泥预处理：将预处理后的秸秆与污泥混合，按照C、N含量进行调节，调节至C/N＝25～35:1；
(6)接力式发酵：将发酵混合料中加入复合发酵菌系接种于发酵混合料中，每100kg发酵混合料的接种量为1～2L；在湿度50～65％的条件下进行开放式或半开放式发酵处理，发酵过程中温度控制方式为0～15℃保温3～4h，30～75℃保温2.5～3.5h，自然降至室温后保持3～3.5h。为使发酵过程中达到最佳效果，同时节省能源，升温过程中以自然升温为主，如果自然升温的保温时间不足，可配合使用机械温控设备。
作为本发明的进一步的改进，所述极端菌群为可在极端环境下生长的微生物，所述低温活性菌为可在0～15℃生长的微生物，所述常温活性菌为可在15～40℃生长的微生物，所述嗜热菌为可在45～75℃生长的微生物。本发明的复合发酵菌群不限于特定的菌种，只要满足上述条件即可。
作为本发明的进一步的改进，所述极端环境包括极高温、极低温、高压、高盐、高放射性和/或极度酸碱性的环境。
作为本发明的进一步的改进，所述复合发酵菌群的筛选与分离过程如下：以CMC鉴别培养基从工业污染区域上分别分离可在低温、室温、高温或极端环境下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃、15～40℃、45～75℃和极端环境下培养48～96h，测量菌株水解圈大小；在每个环境范围内选择水解圈大于1.5cm的菌株为低温活性菌、室温活性菌、嗜热菌株和极端菌群。
作为本发明的进一步的改进，所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 5～10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
作为本发明的进一步的改进，所述步骤(3)秸秆粉碎后还包括以动物尿液稀释液进行喷淋，所述动物尿液稀释液为将动物尿液用水稀释至尿素含量为0.5-0.8wt％；所述动物尿液稀释液的喷淋量为30～40mL/100g。
以动物尿液预处理秸秆，是由于动物尿液中含有多种物质，可以对秸秆起到碱化、氨化和中和的三重作用，尿素首先在秸秆中脲酶的作用下水解成氨，之后氨随秸秆进行氨化处理，氨与秸秆中的水结合生成氢氧化铵，氢氧根离子可使木质素和纤维素之间的酯键断裂，皮怀木质素和纤维素的镶嵌结构，溶解半纤维素和一部分木质素及硅，使纤维素部分水解和膨胀，利于消化液和细菌酶类直接与之接触；氨化作用可使尿素中的氨遇到秸秆后，与其中的有机物发生氨解反应，成为铵盐，铵盐是一种非蛋白氨化合物，可被微生物利用合成菌体蛋白，促进微生物生长；此外，氨源中的氨还能与秸秆水解酸化过程中产生的有机酸结合，中和秸秆发酵物料中的潜在酸度，防止秸秆因干物质浓度过高引起的酸化现象。
本发明还提供一种由上述的极端微生物降解污泥病原菌的方法制备的秸秆发酵产品。
本发明还提供一种如上述的秸秆发酵产品作为农业有机肥的应用。
作为本发明的进一步的改进，应用过程中，农业有机肥与无机肥的比例为5～8:1。
本发明公开了以下技术效果：
本发明采用的极端微生物在降解污泥中病原菌的过程中与腐解污泥有机质微生物相互配合作用(同时或滞后)，有机固体废弃物(如粉碎的作物秸秆、修剪枝条等)与污泥按适宜C/N比的均匀混合后接力式连续发酵，最终获得无臭味、病原菌含量在限制标准之下的发酵产物，可用于生产有机质含量较高的有机肥料；本发明利用极端微生物对病原菌的特殊亲和力及高效分解、降解功能，将污泥变废为宝，使污泥达到资源化利用的目的。
本发明针对秸秆中纤维素含量较高，碳源丰富，腐解过程中堆体内部温度变化幅度较大的特点，将污泥与作物秸秆共腐解能够提高污泥利用率，同时能提高污泥在腐解过程中的腐熟程度。而污泥经过腐解化处理不仅能有效地分解杀灭病原菌和寄生虫卵，充分利用污泥有机质含量高的特点获得有机质含量较高的有机肥料，使污泥达到资源化利用的目的。
整个处理过程，添加“低温-中温-高温(嗜热)-极端”复合菌菌系，启动腐解温度变低，启动速度加快，温度变化连续，腐解最高温度可达105℃以上，从而达到灭菌杀虫效果。
适宜的C/N，即在腐解中加入一定量的秸秆有利于提高腐解效率，促进腐解空气流通使微生物能彻底地分解有机质，但比例必须协调。一方面，秸秆：污泥比例过大，不利于腐解；另一方面，发酵微生物不足也不利于有机质的分解。本发明秸秆污泥按照一定比例进行搭配，微生物活性提升，释放的活性成分为微生物繁殖提供了养分，相应地又加速了有机质的进一步分解。
在腐解化进程中，秸秆腐解可产生类腐殖酸，同时污泥可在微生物作用下释放腐殖酸或其它有机酸。设置秸秆和污泥不同比例，在添加一定比例三种温度活性菌剂前提下，低温阶段较多的腐殖酸被微生物矿化，腐殖酸总量减少至14％，常温阶段新形成腐殖酸使腐殖酸总量持续升高至28％，高温阶段微生物活性增强使腐殖酸总量逐渐下降至21％；整体而言，产物活性腐殖酸总量升高，具备高效有机肥特征。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
一种极端微生物降解污泥病原菌的方法，包括以下步骤：
(1)极端菌群培养：选取极端菌群在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；
(2)发酵菌群培养：选取低温活性菌、常温活性菌和嗜热菌三组菌在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；
(3)制备复合发酵菌系：将培养至平台期的四组菌群，按照低温活性菌：常温活性菌：嗜热菌：极端菌群＝3～5：2～3：1：1～2的体积比混合，混合菌群即为复合发酵菌系；
(4)秸秆预处理：将秸秆进行机械粉碎，粉碎至1-2cm；
(5)污泥预处理：将预处理后的秸秆与污泥混合，按照C、N含量进行调节，调节至C/N＝25～35:1；
(6)接力式发酵：将发酵混合料中加入复合发酵菌系接种于发酵混合料中，每100kg发酵混合料的接种量为1～2L；在湿度50～65％的条件下进行开放式或半开放式发酵处理，发酵过程中温度控制方式为0～15℃保温3～4h，30～75℃保温2.5～3.5h，自然降至室温后保持3～3.5h。为使发酵过程中达到最佳效果，同时节省能源，升温过程中以自然升温为主，如果自然升温的保温时间不足，可配合使用机械温控设备。
作为本发明的优选实施例，所述极端菌群为可在极端环境下生长的微生物，所述低温活性菌为可在0～15℃生长的微生物，所述常温活性菌为可在15～40℃生长的微生物，所述嗜热菌为可在45～75℃生长的微生物。本发明的复合发酵菌群不限于特定的菌种，只要满足上述条件即可。
作为本发明的优选实施例，所述极端环境包括极高温(＞100℃)、极低温(＜-5℃)、高压(＞500atm)、高盐(＞20％)、高放射性和/或极度酸碱性(＞10或＜2)的环境。
具体地，本实施例中所指的极端环境主要是指普通微生物不能生存的环境，其极端菌群主要包括：超嗜热菌、海栖热孢菌、某些革兰氏阳性高温菌、真细菌、蓝细菌、嗜热嗜酸菌、铁氧化嗜酸细菌、红螺菌、甲烷嗜盐菌、嗜盐碱杆菌、红皮盐杆菌、鳕盐球菌等。当然，本发明并不限定极端菌群的种类，只要是在非正常菌群生存条件下筛选得到的菌群即可。
作为本发明的优选实施例，所述复合发酵菌群的筛选与分离过程如下：以CMC鉴别培养基从工业污染区域上分别分离可在低温、室温、高温或极端环境下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃、15～40℃、45～75℃和极端环境下培养48～96h，测量菌株水解圈大小；在每个环境范围内选择水解圈大于1.5cm的菌株为低温活性菌、室温活性菌、嗜热菌株和极端菌群。
作为本发明的优选实施例，所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na5～10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
作为本发明的优选实施例，所述步骤(3)秸秆粉碎后还包括以动物尿液稀释液进行喷淋，所述动物尿液稀释液为将动物尿液用水稀释至尿素含量为0.5-0.8wt％；所述动物尿液稀释液的喷淋量为30～40mL/100g。
由上述的极端微生物降解污泥病原菌的方法制备的秸秆发酵产品。
上述的秸秆发酵产品可作为农业有机肥，应用过程中，农业有机肥与无机肥的比例优选为5～8:1。
为保证实验的准确性，以下实施例、对比例及空白对照例中所选用的秸秆为同一批次的玉米秸秆随机选取；污泥也为同一来源。
实施例1
一种极端微生物降解污泥病原菌的方法，包括以下步骤：
(1)极端菌群和发酵菌群培养：先筛选和分离菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域上分别分离可在低温、室温、高温或100℃以上的极端环境下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃、15～40℃、45～75℃和极端环境下培养58h、65h、80h、90h，测量菌株水解圈大小；在每个环境范围内选择水解圈大于1.5cm的菌株为低温活性菌、室温活性菌、嗜热菌株和极端菌群；将四组菌在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na8g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
(2)制备复合发酵菌系：将培养至平台期的四组菌群，按照低温活性菌：常温活性菌：嗜热菌：极端菌群＝4：2.5：1：1.5的体积比混合，混合菌群即为复合发酵菌系；
(3)秸秆预处理：将秸秆进行机械粉碎，粉碎至1-2cm；以动物尿液稀释液进行喷淋，所述动物尿液稀释液为将动物尿液用水稀释至尿素含量为0.5wt％；所述动物尿液稀释液的喷淋量为36mL/100g；
(4)污泥预处理：将预处理后的秸秆与污泥混合，按照C、N含量进行调节，调节至C/N＝30:1，得到发酵混合料；
(5)接力式发酵：将发酵混合料中加入复合发酵菌系接种于发酵混合料中，每100kg发酵混合料的接种量为1.5L；在湿度58％的条件下进行半开放式发酵处理，发酵过程中温度控制方式为8℃保温3.6h，55℃保温3h，自然降至室温后保持3.3h。
(6)将发酵完的物料在55-60℃条件下烘干至水分含量不高于10％，粉碎至粒径小于5mm，包装即得秸秆发酵产品。
实施例2
一种极端微生物降解污泥病原菌的方法，包括以下步骤：
(1)极端菌群和发酵菌群培养：先筛选和分离菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域上分别分离可在低温、室温、高温或19％盐度的极端环境下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃、15～40℃、45～75℃和极端环境下培养48h、96h、55h、90h，测量菌株水解圈大小；在每个环境范围内选择水解圈大于1.5cm的菌株为低温活性菌、室温活性菌、嗜热菌株和极端菌群；将四组菌在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 5g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
(2)制备复合发酵菌系：将培养至平台期的四组菌群，按照低温活性菌：常温活性菌：嗜热菌：极端菌群＝5：2：1：2的体积比混合，混合菌群即为复合发酵菌系；
(3)秸秆预处理：将秸秆进行机械粉碎，粉碎至1-2cm；以动物尿液稀释液进行喷淋，所述动物尿液稀释液为将动物尿液用水稀释至尿素含量为0.5wt％；所述动物尿液稀释液的喷淋量为40mL/100g；
(4)污泥预处理：将预处理后的秸秆与污泥混合，按照C、N含量进行调节，调节至C/N＝25:1，得到发酵混合料；
(5)接力式发酵：将发酵混合料中加入复合发酵菌系接种于发酵混合料中，每100kg发酵混合料的接种量为2L；在湿度50％的条件下进行半开放式发酵处理，发酵过程中温度控制方式为2℃保温3.9h，30℃保温3.5h，自然降至室温后保持3h。
(6)将发酵完的物料在55-60℃条件下烘干至水分含量不高于10％，粉碎至粒径小于5mm，包装即得秸秆发酵产品。
实施例3
一种极端微生物降解污泥病原菌的方法，包括以下步骤：
(1)极端菌群和发酵菌群培养：先筛选和分离菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域上分别分离可在低温、室温、高温或pH＜3的极端环境下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃、15～40℃、45～75℃和极端环境下培养60h、48h、96h、50h，测量菌株水解圈大小；在每个环境范围内选择水解圈大于1.5cm的菌株为低温活性菌、室温活性菌、嗜热菌株和极端菌群；将四组菌在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
(2)制备复合发酵菌系：将培养至平台期的四组菌群，按照低温活性菌：常温活性菌：嗜热菌：极端菌群＝3：3：1：1的体积比混合，混合菌群即为复合发酵菌系；
(3)秸秆预处理：将秸秆进行机械粉碎，粉碎至1-2cm；以动物尿液稀释液进行喷淋，所述动物尿液稀释液为将动物尿液用水稀释至尿素含量为0.8wt％；所述动物尿液稀释液的喷淋量为30mL/100g；
(4)污泥预处理：将预处理后的秸秆与污泥混合，按照C、N含量进行调节，调节至C/N＝35:1，得到发酵混合料；
(5)接力式发酵：将发酵混合料中加入复合发酵菌系接种于发酵混合料中，每100kg发酵混合料的接种量为1L；在湿度65％的条件下进行半开放式发酵处理，发酵过程中温度控制方式为12℃保温3h，75℃保温2.5h，自然降至室温后保持3.5h。
(6)将发酵完的物料在55-60℃条件下烘干至水分含量不高于10％，粉碎至粒径小于5mm，包装即得秸秆发酵产品。
实施例4
一种极端微生物降解污泥病原菌的方法，包括以下步骤：
(1)极端菌群和发酵菌群培养：先筛选和分离菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域上分别分离可在低温、室温、高温或＜-5℃的极端环境下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃、15～40℃、45～75℃和极端环境下培养65h、85h、70h、65h，测量菌株水解圈大小；在每个环境范围内选择水解圈大于1.5cm的菌株为低温活性菌、室温活性菌、嗜热菌株和极端菌群；将四组菌在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 6g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
(2)制备复合发酵菌系：将培养至平台期的四组菌群，按照低温活性菌：常温活性菌：嗜热菌：极端菌群＝5：2：1：2的体积比混合，混合菌群即为复合发酵菌系；
(3)秸秆预处理：将秸秆进行机械粉碎，粉碎至1-2cm；以动物尿液稀释液进行喷淋，所述动物尿液稀释液为将动物尿液用水稀释至尿素含量为0.6wt％；所述动物尿液稀释液的喷淋量为38mL/100g；
(4)污泥预处理：将预处理后的秸秆与污泥混合，按照C、N含量进行调节，调节至C/N＝28:1，得到发酵混合料；
(5)接力式发酵：将发酵混合料中加入复合发酵菌系接种于发酵混合料中，每100kg发酵混合料的接种量为1L；在湿度58％的条件下进行开放式发酵处理，发酵过程中温度控制方式为8℃保温3h，60℃保温2.6h，自然降至室温后保持3.4h。
(6)将发酵完的物料在55-60℃条件下烘干至水分含量不高于10％，粉碎至粒径小于5mm，包装即得秸秆发酵产品。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于：选取的菌群为低温活性菌，即适宜在0～15℃生长的微生物菌群。筛选方法如下：先筛选与分离复合发酵菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域分离可在低温条件下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃的温度区间恒温培养50h，测量菌株水解圈大小；选择水解圈大于1.5cm的菌株即为低温活性菌株。将低温活性菌培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
发酵过程中温度控制在15℃以下，发酵时间为9.5h。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于：选取的菌群为常温活性菌，即适宜在15～40℃生长的微生物菌群。筛选方法如下：先筛选与分离复合发酵菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域分离可在常温条件下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在15～40℃的温度区间恒温培养80h，测量菌株水解圈大小；选择水解圈大于1.5cm的菌株即为常温活性菌株。将常温活性菌培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
发酵过程中温度控制在15～40℃，发酵时间为9.5h。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于：选取的菌群为嗜热菌，即适宜在45～75℃生长的微生物菌群。筛选方法如下：先筛选与分离复合发酵菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域分离可在高温条件下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在45～75℃的温度区间恒温培养50h，测量菌株水解圈大小；选择水解圈大于1.5cm的菌株即为嗜热菌株。将嗜热菌株在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
发酵过程中温度控制在45～75℃，发酵时间为9.5h。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于：选取的菌群为与实施例1相同的极端菌群。筛选方法如下：先筛选与分离复合发酵菌群，以CMC鉴别培养基从工业污染区域分离可在极端条件下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在极端环境下恒温培养55h，测量菌株水解圈大小；选择水解圈大于1.5cm的菌株即为嗜热菌株。将嗜热菌株在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
发酵过程中温度控制在90～115℃，发酵时间为9.5h。
空白对照例
本对照例与实施例的区别在于未加入微生物，仅采用秸秆与粪污或污泥进行混合后发酵，发酵过程条件、时间同实施例1。
秸秆发酵产品的WSC(水溶性碳)和总有机氮测定：
秸秆发酵产品的总有机氮测定采用H2SO4-H2O2消煮，凯氏定氮法；WSC(水溶性碳)测定采用重铬酸钾容量法，每次实验重复3次。凯氏定氮法和重铬酸钾容量法均为现有技术，在此不再赘述。
实施例1-4、对照例1-4制备的秸秆发酵产品的WSC(水溶性碳)和总有机氮的测定结果变化情况见表1。
表1秸秆发酵产品的WSC和总有机氮的测定结果变化情况
WSC增加量％ 总有机氮增加量％
实施例1 91 86
实施例2 84 80
实施例3 85 78
实施例4 79 81
对比例1 38 36
对比例2 44 35
对比例3 35 29
对比例4 55 43
注：实施例1-4、对照例1-4制备的秸秆发酵产品的WSC(水溶性碳)和总有机氮的增加量为相对于空白对照例的秸秆发酵产品的增加量，+为正增加量，-为负增加量。
应用例1
将实施例1制备得到的秸秆发酵产品用作有机肥料，与常规肥料以7:1的比例搭配使用。
在河北省保定市选取某一大豆试验田，按照面积均分为6块，其中随机选取三块确定为试验组，其余三块确定为对照组。对照组进行常规施肥(无机肥料)，进行常规管理，试验组将常规的无机肥料减少至1/4后搭配实施例1制备得到的秸秆发酵产品施用，其中实施例1制备得到的秸秆发酵产品作为有机肥料，与常规肥料以7:1的比例搭配。试验组的日常管理与对照组一致。收获大豆后对比两组大豆的产量，试验组的产量较对照组提高了8.9％。
应用例2
将实施例1制备得到的秸秆发酵产品用作有机肥料，与常规肥料以7:1的比例搭配使用。
在山东省济南市选取某一玉米试验田，按照面积均分为6块，其中随机选取三块确定为试验组，其余三块确定为对照组。对照组进行常规施肥(无机肥料)，进行常规管理，试验组将常规的无机肥料减少至1/4后搭配实施例1制备得到的秸秆发酵产品施用，其中实施例1制备得到的秸秆发酵产品作为有机肥料，与常规肥料以7:1的比例搭配。试验组的日常管理与对照组一致。收获玉米后对比两组玉米的产量，试验组的产量较对照组提高了11.8％。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种极端微生物降解污泥病原菌的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)极端菌群培养：选取极端菌群在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；
(2)发酵菌群培养：选取低温活性菌、常温活性菌和嗜热菌三组菌在培养基中进行单独培养，培养至生长对数期的平台期；
(3)制备复合发酵菌系：将培养至平台期的四组菌群，按照低温活性菌：常温活性菌：嗜热菌：极端菌群＝3～5：2～3：1：1～2的体积比混合，混合菌群即为复合发酵菌系；
(4)秸秆预处理：将秸秆进行机械粉碎，粉碎至1-2cm；
(5)污泥预处理：将预处理后的秸秆与污泥混合，按照C、N含量进行调节，调节至C/N＝25～35:1；
(6)接力式发酵：将发酵混合料中加入复合发酵菌系接种于发酵混合料中，每100kg发酵混合料的接种量为1～2L；在湿度50～65％的条件下进行开放式或半开放式发酵处理，发酵过程中温度控制方式为0～15℃保温3～4h，30～75℃保温2.5～3.5h，自然降至室温后保持3～3.5h。
2.根据权利要求1所述的极端微生物降解污泥病原菌的方法，其特征在于，所述极端菌群为可在极端环境下生长的微生物，所述低温活性菌为可在0～15℃生长的微生物，所述常温活性菌为可在15～40℃生长的微生物，所述嗜热菌为可在45～75℃生长的微生物。
3.根据权利要求2所述的极端微生物降解污泥病原菌的方法，其特征在于，所述极端环境包括极高温、极低温、高压、高盐、高放射性和/或极度酸碱性的环境。
4.根据权利要求1所述的极端微生物降解污泥病原菌的方法，其特征在于，所述复合发酵菌群的筛选与分离过程如下：以CMC鉴别培养基从工业污染区域上分别分离可在低温、室温、高温或极端环境下产纤维素酶的真菌和细菌，将菌株分别接种于2种不同氮源的秸秆崩解培养基，分别在0～15℃、15～40℃、45～75℃和极端环境下培养48～96h，测量菌株水解圈大小；在每个环境范围内选择水解圈大于1.5cm的菌株为低温活性菌、室温活性菌、嗜热菌株和极端菌群。
5.根据权利要求4所述的极端微生物降解污泥病原菌的方法，其特征在于，所述CMC鉴别培养基的组成如下：CMC-Na 5～10g、酵母膏1g、磷酸二氢钾0.25g、琼脂15g、土豆汁100mL，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
6.根据权利要求1所述的极端微生物降解污泥病原菌的方法，其特征在于，所述步骤(3)秸秆粉碎后还包括以动物尿液稀释液进行喷淋，所述动物尿液稀释液为将动物尿液用水稀释至尿素含量为0.5-0.8wt％；所述动物尿液稀释液的喷淋量为30～40mL/100g。
7.一种由权利要求1-6任一项所述的极端微生物降解污泥病原菌的方法制备的秸秆发酵产品。
8.一种如权利要求7所述的秸秆发酵产品作为农业有机肥的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，应用过程中，农业有机肥与无机肥的比例为5～8:1。
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