CN113789291A - 微生物发酵菌的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微生物发酵菌的制备方法，涉及微生物领域，包括如下步骤：按照质量份数，将12‑28份枯菊糖芽孢乳杆菌、10‑30份凝结芽孢杆菌、13‑27份细长真杆菌、18‑24份木醋杆菌、15‑25份理氏木霉菌粉混合均匀，分别在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养，将得到的菌种混合加入到500‑600份表面改性的多孔活性炭中，混合均匀，得到微生物发酵菌。本发明通过往体系中加入预处理的活性炭，使微生物发酵菌均匀负载到活性炭的孔道中，提高了微生物发酵菌与臭味分子尤其是易挥发气体的接触面积。

Description

微生物发酵菌的制备方法
技术领域
本发明涉及微生物领域，具体涉及一种微生物发酵菌的制备方法。
背景技术
动物粪便含有丰富的有机质和作物生长需要的营养元素，包括纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质及其分解成分、脂肪、有机酸、酶和各种无机盐类，对增加作物产量和提高土壤肥力具有良好的作用。若将动物粪便直接用于施肥，内部营养元素很多无法直接被作物吸收，需要将粪便中的大分子物质发酵降解后才能被植物根系慢慢吸收，过程非常缓慢，粪便中还含有很多病原菌，如大肠菌、线虫等，直接使用会危害植物生长，粪便会在土壤中进行发酵，发酵会产生大量热量，期间会产生甲烷、氨等有害气体，消耗土壤中的氧气，危害植物根系，通过发酵，可以将粪便中的大分子营养元素转化为作物根系易于吸收的小分子物质，杀灭有害病原菌，防止粪便在土壤中发酵带来的诸如放热、有害气体、缺氧等危害，保护根系，因此，将动物粪便进行发酵后再作为有机肥进行使用，具有非常重要的意义。
但目前现有技术存在粪便发酵不充分、过度发酵消耗营养物质、粪便很臭影响环境、发酵效率低下等各种各样的问题，制约粪便发酵制备有机肥的大规模应用。
发明内容
本发明提供一种微生物发酵菌的制备方法，利用该发酵菌发酵粪便制备有机肥，消除有机肥的臭味，提高粪便发酵效率，提高有机肥肥效。
一种微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量份数，将12-28份枯菊糖芽孢乳杆菌、10-30份凝结芽孢杆菌、13-27份细长真杆菌、18-24份木醋杆菌、15-25份理氏木霉菌粉混合均匀，分别在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养，将得到的菌种混合加入到500-600份表面改性的多孔活性炭中，混合均匀，得到微生物发酵菌。
所述改性多孔活性炭的制备方法为：
将1000份活性炭进行粉碎处理，过筛，用超声洗涤10-50min，反复洗涤3-8次，后置于100-140℃的烘箱中处理4-7h，充分去除水分，得到预处理活性炭；
将50-70份预处理活性炭加入200-400份质量百分比浓度10-20%硝酸， 200-400份质量百分比浓度10-20%硫酸摇匀，以100-200r/min在40-55℃下搅拌4-8h，静置之后，抽滤洗涤至活性炭为中性，105-112℃下干燥5-8h；然后将上述活性炭粉末50-70份，加入盛有300-600份0.05-0.5mol/L的SDS溶液中，再加入1-3份茶多酚、1-3份儿茶素B、1-4份苯磺酸，100-200r/min的速度在55-65℃下搅拌4-8h，静置，抽滤，清洗干净，真空干燥，最终得到一种表面改性的多孔活性炭。
所述的真空干燥为在真空干燥箱中105-113℃恒温干燥5-8h。
所述的活性炭进行粉碎处理为过筛得到150-250目的粉末颗粒。
进一步的，通过与茶多酚、儿茶素B的羟基反应，将茶多酚、儿茶素B通过化学键负载到活性炭上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
通过往体系中加入预处理的活性炭，使微生物发酵菌均匀负载到活性炭的孔道中，提高了微生物发酵菌与臭味分子尤其是易挥发气体的接触面积，将臭味分子大部分转化成无毒无味的物质，通过茶多酚、儿茶素等中和残余的臭味分子，最后通过表面改性的带有多酚基的多
孔活性炭吸附残留的微量的臭气分子，最终消除粪便发酵有机肥的臭味。
附图说明
图1为实施例1多孔活性炭表面改性的傅里叶红外光谱图：
在1658cm-1附近存在碳碳双键的反对称伸缩吸收峰，在3363cm-1附近存在羟基的伸缩吸收峰，说明活性炭参与了反应，被硝酸和硫酸氧化，在表面产生了羟基和不饱和键；在1197/1122cm-1附近存在硫酸根离子的反对称伸缩吸收峰，在3003cm-1附近存在碳氢的伸缩吸收峰，说明SDS参与了反应。
图2为活性炭的官能团与茶多酚、儿茶素B的羟基反应机理方程式示意图。
具体实施方式
以下实施例中所用原料均为市售产品，实施例是对本发明的进一步说明，而非限制本发明的范围。
实施例1
一种微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量份数，将12份枯菊糖芽孢乳杆菌、10份凝结芽孢杆菌、13份细长真杆菌、18份木醋杆菌、15份理氏木霉菌粉混合均匀，分别在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养，将得到的菌种混合加入到500份表面改性的多孔活性炭中，混合均匀，得到微生物发酵菌。
所述改性多孔活性炭的制备方法为：
将1000份活性炭进行粉碎处理，过筛得到150目的粉末颗粒，用超声洗涤10min，反复洗涤3次，后置于100℃的烘箱中处理4h，充分去除水分，得到预处理活性炭；
将50份预处理活性炭加入200份质量百分比浓度10%硝酸， 200份质量百分比浓度10%硫酸摇匀，100r/min在40℃下搅拌4h，静置之后，抽滤洗涤至活性炭为中性，105℃下干燥5h；然后将上述活性炭粉末50份，加入盛有300份0.05mol/L的SDS溶液中，再加入1份茶多酚、1份儿茶素B、1份苯磺酸，100r/min的速度在55℃下搅拌4h，静置，然后抽滤，清洗干净，在真空干燥箱中105℃恒温干燥5h，最终得到一种表面改性的多孔活性炭。
实施例2
一种微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量份数，将15份枯菊糖芽孢乳杆菌、12份凝结芽孢杆菌、16份细长真杆菌、20份木醋杆菌、18份理氏木霉菌粉混合均匀，分别在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养，将得到的菌种混合加入到520份表面改性的多孔活性炭中，混合均匀，得到微生物发酵菌。
所述改性多孔活性炭的制备方法为：
将1000份活性炭进行粉碎处理，过筛得到160目的粉末颗粒，用超声洗涤15min，反复洗涤5次，后置于120℃的烘箱中处理5h，充分去除水分，得到预处理活性炭；
将55份预处理活性炭加入250份质量百分比浓度13%硝酸， 250份质量百分比浓度15%硫酸摇匀，140r/min在45℃下搅拌6h，静置之后，抽滤洗涤至活性炭为中性，108℃下干燥5-8h；然后将上述活性炭粉末55份，加入盛有360份0.08mol/L的SDS溶液中，再加入1.5份茶多酚、1.5份儿茶素B、1.5份苯磺酸，150r/min的速度在58℃下搅拌5h，静置，然后抽滤，清洗干净，在真空干燥箱中108℃恒温干燥6h，最终得到一种表面改性的多孔活性炭。
实施例3
一种微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量份数，将19份枯菊糖芽孢乳杆菌、18份凝结芽孢杆菌、22份细长真杆菌、20份木醋杆菌、19份理氏木霉菌粉混合均匀，分别在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养，将得到的菌种混合加入到580份表面改性的多孔活性炭中，混合均匀，得到微生物发酵菌。
所述改性多孔活性炭的制备方法为：
将1000份活性炭进行粉碎处理，过筛得到200目的粉末颗粒，用超声洗涤40min，反复洗涤3-8次，后置于130℃的烘箱中处理6h，充分去除水分，得到预处理活性炭；
将60份预处理活性炭加入300份质量百分比浓度18%硝酸， 350份质量百分比浓度17%硫酸摇匀，180r/min在50℃下搅拌7h，静置之后，抽滤洗涤至活性炭为中性，110℃下干燥5-8h；然后将上述活性炭粉末65份，加入盛有500份0.3mol/L的SDS溶液中，再加入2份茶多酚、2份儿茶素B、3份苯磺酸，190r/min的速度在60℃下搅拌7h，静置，然后抽滤，清洗干净，在真空干燥箱中110℃恒温干燥7h，最终得到一种表面改性的多孔活性炭。
实施例4
一种微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量份数，将28份枯菊糖芽孢乳杆菌、30份凝结芽孢杆菌、27份细长真杆菌、24份木醋杆菌、25份理氏木霉菌粉混合均匀，分别在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养，将得到的菌种混合加入到600份表面改性的多孔活性炭中，混合均匀，得到微生物发酵菌。
所述改性多孔活性炭的制备方法为：
将1000份活性炭进行粉碎处理，过筛得到250目的粉末颗粒，用超声洗涤50min，反复洗涤8次，后置于140℃的烘箱中处理7h，充分去除水分，得到预处理活性炭；
将70份预处理活性炭加入400份质量百分比浓度20%硝酸，400份质量百分比浓度20%硫酸摇匀，200r/min在55℃下搅拌8h，静置之后，抽滤洗涤至活性炭为中性，112℃下干燥5-8h；然后将上述活性炭粉末70份，加入盛有600份0.5mol/L的SDS溶液中，再加入3份茶多酚、3份儿茶素B、4份苯磺酸，200r/min的速度在65℃下搅拌8h，静置，然后抽滤，清洗干净，在真空干燥箱中113℃恒温干燥8h，最终得到一种表面改性的多孔活性炭。
实施例5 微生物发酵菌粪便发酵性能测试
1、牲畜粪便发酵有机肥的制备：
往粪便混合物中加入PH调节剂，调节PH至6，将90x103g无臭粪便混合物、19g纤维素酶、28g二甲基二碳酸盐混合均匀，控温到50℃，处理69h，使部分纤维素降解，并消灭杂菌，得到酶解无臭粪便混合物；将100g酶解无臭粪便混合物、4g氯化钙、5g微生物发酵菌混合均匀，在67℃下发酵11天，得到预发酵粪便；往预发酵粪便中加入4g碳酸镁、0.5g腐殖酸，混合均匀，69℃下发酵6天，得到一种牲畜粪便发酵有机肥；
2、臭味测试：相同测试人员用鼻子闻，臭味等级分为很臭、臭、微臭、不臭四个等级；
3、肥效测试：将长势相同的丝瓜地平均分成若干份，然后进行施肥，其中1块地施用市场上卖的普通复合肥作为对比组，每次施肥量都相同，待丝瓜成熟后，将得到的丝瓜进行称重，计算其肥效，肥效=(实验组的产量-对比组的产量)/对比组的产量*100％。
结果如下：
实施例1所得牲畜粪便有机肥臭味等级为微臭，肥效为75%。
实施例2所得牲畜粪便有机肥臭味等级为微臭，肥效为76.4%。
实施例3所得牲畜粪便有机肥臭味等级为微臭，肥效为78.6%。
实施例4所得牲畜粪便有机肥臭味等级为不臭，肥效为85%。
对比例1
相对于实施例1，未加入茶多酚、儿茶素，其它同实施例1，所得牲畜粪便有机肥臭味等级为微臭，肥效为71%。
对比例2
相对于实施例1，未加入多孔活性炭，所得牲畜粪便有机肥臭味等级为臭，肥效为66%。

Claims (5)

1.一种微生物发酵菌的制备方法，其特征在于：制备方法为：按照质量份数，将12-28份枯菊糖芽孢乳杆菌、10-30份凝结芽孢杆菌、13-27份细长真杆菌、18-24份木醋杆菌、15-25份理氏木霉菌粉混合均匀，分别在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养，将得到的菌种混合加入到500-600份表面改性的多孔活性炭中，混合均匀，得到微生物发酵菌。
2.根据权利要求1所述的微生物发酵菌的制备方法，其特征在于：所述改性多孔活性炭的制备方法为：将1000份活性炭进行粉碎处理，过筛，用超声洗涤10-50min，反复洗涤3-8次，后置于100-140℃的烘箱中处理4-7h，充分去除水分，得到预处理活性炭；
将50-70份预处理活性炭加入200-400份质量百分比浓度10-20%硝酸，200-400份质量百分比浓度10-20%硫酸摇匀，100-200r/min在40-55℃下搅拌4-8h，静置之后，抽滤洗涤至活性炭为中性，105-112℃下干燥5-8h；然后将上述活性炭粉末50-70份，加入盛有300-600份0.05-0.5mol/L的SDS溶液中，再加入1-3份茶多酚、1-3份儿茶素B、1-4份苯磺酸，100-200r/min的速度在55-65℃下搅拌4-8h，静置，然后抽滤，清洗干净，真空干燥，最终得到一种表面改性的多孔活性炭。
3.根据权利要求2所述的微生物发酵菌的制备方法，其特征在于：所述的真空干燥为在真空干燥箱中105-113℃恒温干燥5-8h。
4.根据权利要求2所述的微生物发酵菌的制备方法，其特征在于：所述的活性炭进行粉碎处理，过筛得到150-250目的粉末颗粒。
5.根据权利要求2所述的微生物发酵菌的制备方法，其特征在于：通过与茶多酚、儿茶素B的羟基反应，将茶多酚、儿茶素B负载到活性炭上。
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