[發明專利]一種秸稈與糞便沼氣發酵預處理微生物菌劑

有效

• 申請號: 201410257058.4
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104073445A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 喬維川;張瑞;張曉玉
• 申請（專利權）人: 南京源一環境生物工程有限公司
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12N1/20;C12P5/02;C05F17/00;C02F11/04;C12R1/80;C12R1/845;C12R1/645;C12R1/67;C12R1/01
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明屬于農業廢棄物發酵預處理菌劑技術領域，具體涉及一種秸稈與糞便沼氣發酵預處理微生物菌劑。

背景技術

目前，我國每年產出的秸稈約7億噸，畜禽養殖業糞便排放量約17.3億噸。大量的農業廢棄物得不到合理的利用，大都被直接焚燒或被丟棄在田里、河里，這樣既造成了資源的浪費又對生態環境造成了嚴重的破壞。研究表明，以秸稈為原料發酵產氣潛力約為0.45m³/(Kg·Ts)，與糞便發酵率相當，其產氣潛力非常巨大。以秸稈為原料發酵產沼氣，既解決了農村能源不足的問題，又為解決“秸稈焚燒”問題開辟了一個新的途徑。同時沼氣發酵后的沼渣可生產優質沼渣有機肥，用于改善土壤理化性狀，提高土壤肥力，可減少化肥的使用，促進生態農業建設。但由于秸稈中的主要成分為纖維素、半纖維素以及木質素，若將秸稈直接入池發酵，秸稈表面的蠟質層未被破壞而易漂浮結殼，導致產氣不佳。故在秸稈入池之前需對其進行預處理。近年來，關于降解秸稈的相關研究報道較多，但大多集中于物理、化學方法以及酶解方法等的研究，深入進行秸稈降解菌的篩選、鑒定和組合的研究較少，且目前市面常用的秸稈降解菌劑多為適合田間的復合菌劑，而非秸稈沼氣生物預處理的專用菌劑。秸稈與糞便沼氣發酵預處理微生物菌劑目前還面臨以下問題：

（1）微生物的來源還不夠廣泛。

微生物種類繁多,分布較廣，在地球上幾乎無處不在。微生物聚集最多的地方是土壤，土壤是各種微生物生長繁殖的大本營，任意取一把土或一粒土，就是一個微生物世界，不論數量或種類均很多。在肥沃的土壤中，每克土含有20億個微生物，即使是貧瘠的土壤，每克土中也含有3－5億個微生物。迄今為止，我們所知道的微生物約有10萬種，但在人類生產和生活中僅開發利用了已發現微生物種數的1%。實驗室采集菌種標本時，遵循的原則是材料的來源越廣泛，越有可能獲得新的菌種。因此，研制新型高效的沼氣發酵預處理菌劑，必須廣泛取材，并在實驗室設定某特定的環境因素，如溫度、所選材料的特性等，這樣才能篩選出大量的且有助于發酵過程的微生物菌種。

（2）微生物菌劑的組成簡單

目前微生物菌劑以篩選單一功能菌為主，或將不同功能菌進行簡單復配。這種方式存在較大的問題：首先這些單一菌在實驗室培養時的確具有一定功能，但是在發酵的復雜條件下，卻很難達到理想效果。這是由于許多單一菌系并不能在實際的環境中生長繁殖或易受制于其他微生物的生長；其次，由于不同的微生物群體之間存在許多種相互作用，實驗室篩選得來的具有某種功能的單個菌并不能充分證明其在一個復雜的群體中有著相同的作用；第三，有些微生物沼氣發酵菌劑，只是將發酵菌株簡單的混合在一起，對菌株之間的拮抗作用研究的不透徹，這就導致了微生物菌種在發酵過程中由于菌株之間的拮抗作用而達不到所預期的效果；第四，不能有效利用微生物產生的各種酶的作用。在有機物的降解過程中，酶的降解作用非常關鍵，因此，只含有微生物，而不含有酶的微生物菌劑則不能發揮更大的作用。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種秸稈與糞便沼氣發酵預處理微生物菌劑，促進秸稈糞便混合厭氧沼氣發酵進程，縮短發酵周期，加速原料有機物的生物降解。用于不同糞便和秸稈原料的發酵，使糞便與秸稈無害化、減量化、資源化。本發明的另一目的是提供上述微生物菌劑的應用。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種秸稈與糞便沼氣發酵預處理微生物菌劑，由以下菌種共同組成：灰綠青霉（Penicillium?glaucum）2~8×10¹⁰cfu/g，米根霉（Rhizopus?oryzae）2~8×10¹⁰cfu/g，黃孢原毛平革菌（Phanerochaete?chrysosporium）2~8×10¹⁰cfu/g，黃曲霉（Aspergillus?flavus）2~8×10¹⁰cfu/g，螺孢菌（Spirillospora）2~8×10¹⁰cfu/g。

一種秸稈與糞便沼氣發酵預處理微生物菌劑的發酵方法，具體如下：

1）將葡萄糖加水溶解，再加入菌劑充分攪勻，將菌劑化開，然后將稀釋液均勻潑灑在秸稈上，并充分翻攪均勻；

2）將步驟1）處理后的秸稈投入發酵罐中，加入糞便，進行秸稈與糞便的厭氧發酵產沼氣；