一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂及其制备与发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂及其制备与发酵方法，属于微生物技术领域，所述微生物菌剂中含有菌种，所述菌种由以下微生物组成：细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌。本发明专利技术制备的微生物菌剂具有延迟微生物的衰退期，同时克服堆肥过程中的变温过程导致的微生物活性降低，解决难以达到脱臭目的的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂及其制备与发酵方法


[0001]本专利技术涉及微生物
，尤其涉及一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂及其制备与发酵方法。

技术介绍

[0002]随着我国畜牧业规模化、集约化程度不断提高，畜禽养殖规模逐渐扩大，因此带来的畜禽粪污高效处理和绿色资源化利用成为目前畜禽养殖面临的突出问题。畜禽粪便好氧堆肥处理时，产生大量臭气，影响周围居民的生活和身体健康，是目前畜牧养殖企业被投诉的热点。臭气的主要成分包括氨气、硫化氢气体等，这些气体浓度过高对人和动物都会造成刺激，影响人体健康且影响动物本身的生产性能，严重的可导致动物中枢神经麻痹，最终窒息死亡。目前脱出臭气的主要方法包括物理法、化学法和生物法。其中物理法主要包括水吸收法、吸附法、扩散稀释法等；化学法主要采用化学洗涤法；生物法主要采用生物过滤法等。
[0003]其中生物脱氨以自然界中分离的氨氮降解微生物为基础，利用微生物的代谢特点，将溶解在水中的NH3‑
N吸附并吸收进入体内，进行氮素转化，从而降低堆体中NH3‑
N含量，减少氨气释放。其中氮素转化途径是利用硝化细菌将溶解于水中NH3‑
N氧化成NO3‑
N，之后利用反硝化细菌将NO3‑
N还原成N2或N2O。生物脱氨具有经济、高效、无二次污染等特点，是有效的脱除氨氮方法，对其研究也备受重视。但是目前的微生物脱氮仍然存在较大的问题，如堆肥过程属于变温过程，微生物容易生长温度受限，不能保证脱臭效果，且目前常见的微生物菌剂组合脱臭效果一般。除此之外，微生物的发酵包括调整期、生长期和稳定期、衰亡期四个阶段，当微生物进入衰亡期后分解代谢大于合成代谢，外界环境对微生物的继续生长越来越不利，针对粪便的发酵除臭效果越来越差，因此延缓衰亡期的到来，也是提高脱臭效果的手段之一。也是因此，寻找一种新的微生物菌剂组合以克服堆肥过程中的变温过程导致的微生物活性降低，以及延缓衰退期的时间达到提高脱臭效果的目的。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种新的微生物菌剂组合及其制备方法与使用方法，延迟微生物的衰退期，同时克服堆肥过程中的变温过程导致的微生物活性降低，解决难以达到脱臭目的的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0006]一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂，所述微生物菌剂中含有菌种，所述菌种由以下微生物组成：细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌。
[0007]目前，市面上常见的复合微生物在粪便发酵领域可以成功将粪便发酵，但是对于脱臭处理仍然效果不理想，因此本专利技术选用了细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌组成新的混合菌种，采用高温菌种和低温菌种的复合搭配，使发酵成功
的同时脱臭效果良好。
[0008]进一步，所述微生物菌剂还包括以下原料：蚯蚓粪、植物甾醇、甘油酯、木薯淀粉、琼脂、海藻胶、谷氨酸。
[0009]进一步，所述细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌的质量比为(2
‑
3):(2
‑
3):(1
‑
1.5):1:1。
[0010]进一步，所述蚯蚓粪、植物甾醇、甘油酯、木薯淀粉、琼脂、海藻胶、谷氨酸的质量比为1:(0.1
‑
0.3):(0.5
‑
0.7):(0.2
‑
0.3):(2
‑
3):(0.7
‑
1.1):(0.2
‑
0.3)。
[0011]进一步，所述微生物菌剂用于粪便发酵。
[0012]进一步，所述微生物菌剂为制成颗粒状，粒径为0.5
‑
2cm。
[0013]本专利技术的微生物菌剂除了用于发酵的菌种之外还搭配有其他原料，通过制成可分解、可被吸收的微生物菌剂颗粒投放于粪便中，不仅可以使微生物快速进入稳定期，同时促使发酵变温过程中的微生物活性提高，持续于整个发酵周期，延缓衰亡期的到来，提高发酵效率，提高脱臭效果。
[0014]本专利技术还公开了一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂的制备方法，所述微生物菌剂的制备方法步骤如下：
[0015](1)将细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌按比例混合，得到混合菌种，待用；
[0016](2)将蚯蚓粪与水混合，搅拌30
‑
60min后离心沉淀，得到蚯蚓粪水，于蚯蚓粪水中加入植物甾醇、甘油酯，超声搅拌均匀后水浴加热至50
‑
55℃，保温，得到混合溶液，待用；
[0017](3)将琼脂、海藻胶、木薯淀粉与水混合，加热至80
‑
95℃，搅拌溶解，取出冷却至50
‑
60℃加入混合溶液中，自然冷却至32
‑
38℃时加入混合菌种、谷氨酸，搅拌均匀，挤出后得到菌剂颗粒；
[0018](4)将得到的菌剂颗粒于零下10℃
‑
零下5℃内冷冻30
‑
40min，随后降温至零下15℃
‑
零下20℃冷冻干燥4
‑
5h后取出，得到微生物菌剂。
[0019]蚯蚓粪是蚯蚓消化分解有机废弃物产生的颗粒状物质，制成蚯蚓粪水内含有大量的氮磷钾以及各种金属微量元素、氨基酸、有益微生物，其中含有特有的拮抗微生物，当蚯蚓粪水与植物甾醇、甘油酯混合再与琼脂类凝胶混合后加入谷氨酸后制成微生物菌剂，制得的微生物菌剂中含有植物甾醇、甘油酯、谷氨酸。在发酵初期，微生物分裂缓慢，细菌数量维持恒定，同时微生物对环境敏感，此时粪便处于未发酵状态，pH呈酸性，此时脱酰胺作用谷氨酸被微生物利用水解，有利于微生物的大量繁殖快速进入对数期和稳定期，加快发酵速率和提高脱臭效果。当微生物进入稳定期时，发酵阶段温度最高，微生物活性最高，此时微生物的菌体数量达到最高点，发酵进入该阶段时粪便pH接近中性，此时谷氨酸基本已经被消耗，而琼脂、海藻胶、木薯淀粉等能量等物质也被吸收利用，不溶于水的物质如植物甾醇、甘油酯等物质完全露出，大量存在于堆肥中，此时通过植物甾醇、甘油酯刺激微生物以及发酵改变环境，再利用其抗氧化、促生长的性质降低衰退型细胞的出现概率，延缓衰亡期的到来，进一步提升脱臭效果。
[0020]本专利技术还公开了一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂的发酵方法，所述发酵方法如下：
[0021]将微生物菌剂与粪便按照质量比1：(500
‑
800)的比例混合均匀堆肥发酵，发酵前
需对微生物菌剂进行激活处理，调整堆肥的含水量为52
‑
58％，发酵时，保持堆肥内最高温度低于70℃，当堆肥内温度低于30℃时，发酵完成，得到发酵完成的粪便。
[0022]进一步，所述激活处理的具体步骤为：
[0023]将制备的微生物菌剂使用前于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂中含有菌种，所述菌种由以下微生物组成：细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌。2.根据权利要求1所述的一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂还包括以下原料：蚯蚓粪、植物甾醇、甘油酯、木薯淀粉、琼脂、海藻胶、谷氨酸。3.根据权利要2所述的一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂，其特征在于，所述细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌的质量比为(2
‑
3):(2
‑
3):(1
‑
1.5):1:1。4.根据权利要2所述的一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂，其特征在于，所述蚯蚓粪、植物甾醇、甘油酯、木薯淀粉、琼脂、海藻胶、谷氨酸的质量比为1:(0.1
‑
0.3):(0.5
‑
0.7):(0.2
‑
0.3):(2
‑
3):(0.7
‑
1.1):(0.2
‑
0.3)。5.根据权利要1所述的一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂用于粪便发酵。6.一种降低粪便发酵过程中臭气挥发量的微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述微生物菌剂的制备方法步骤如下：(1)将细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、硝化细菌、反硝化细菌按比例混合，得到混合菌种，待用；(2)将蚯蚓粪与水混合，搅拌30
‑
60min后离心沉淀，得到蚯蚓粪水，于蚯蚓粪水中加入植物甾醇、甘油酯，超声搅拌均匀后水浴加热至50
‑
55℃，保温，得到混合溶液，待用；(3)将琼脂、海藻胶、木薯淀粉与水混合，加热至80
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：宋丹，张牧原，肖然，
申请(专利权)人：重庆市生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：