CN113846029A - 一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法 - Google Patents
一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及农业固体废弃物再利用的技术领域，特别是涉及一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，以解决高温好氧发酵发酵温度低、发酵周期长、无害化不彻底、臭气污染严重的问题，包括以下步骤：S1、将农业固体废弃物均匀混合，形成含水率40‑60％的有机物料；S2、在腾冲火山口高温环境中采集样品，样品在80‑90摄氏度的环境下进行培养分离多菌种；S3、划线培养，选取优势菌种；S4、将优势菌种使用步骤S1中有机物料进行扩大培养；S5、将步骤S4中扩大培养的优势菌种接种至步骤S1中有机物料中；S6、将步骤S5中接种后的有机物料添加至发酵罐内部，使用风机向内部鼓风，形成腐熟料；S7、将腐熟料继续接种其他菌种，形成不同种类的菌肥。
Description
技术领域
本发明涉及农业固体废弃物再利用的技术领域，特别是涉及一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法。
背景技术
农业固体废弃物，是农业生产、农产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放的废弃物的总称。农业固体废物主要来自于植物种植业、农副产品加工业和动物养殖业以及农村居民生活所产生的废物。按其来源分为：农田和果同残留物，如秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓、树枝和其他废物；农产品加工废弃物；牲畜和家禽粪便以及栏圈铺垫物；人粪尿以及生活废弃物。常见的农业固体废物有稻草、麦秸、玉米秸、稻壳、根茎、落叶、果皮、果核、羽毛、皮毛、禽畜粪便、死禽死畜、农村生活垃圾等。我们要对农业同体废物进行综合利用；不能利用的，按照国家有关环境保护规定收集、贮存、处置，防止污染环境。
农业固体废弃物包含大量有机固体废物，例如禽畜养殖废弃物，这些有机固体废物富含N、P、K以及有机质等养分，目前有机固体废物处理的方法主要有填埋、焚烧、厌氧消化、好氧发酵处理等，其中高温好氧发酵是有机废物无害化处理与资源化利用的重要手段，但是传统的高温好氧发酵技术还存在发酵温度低、发酵周期长、无害化不彻底、臭气污染严重的缺点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，以解决高温好氧发酵发酵温度低、发酵周期长、无害化不彻底、臭气污染严重的问题。
本发明的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，包括以下步骤：
S1、将农业固体废弃物均匀混合，然后粉碎，喷淋农业固体废弃物重量5％的红糖溶液，然后烘干，形成含水率40-60％的有机物料，备用；
S2、在腾冲火山口高温环境中采集样品，样品在80-90摄氏度的环境下进行培养，培养基采用步骤S1中有机物料，培养时间为20天，然后进行稀释涂布，分离多菌种；
S3、将步骤S2中多菌种采用步骤S1中有机物料进行划线培养，选取优势菌种；
S4、将优势菌种使用步骤S1中有机物料进行扩大培养；
S5、将步骤S4中扩大培养的优势菌种接种至步骤S1中有机物料中，接种比例为2-3％；
S6、将步骤S5中接种后的有机物料添加至发酵罐内部，使用风机向内部鼓风，并进行周期性翻堆，持续发酵15-20天，形成腐熟料；
S7、将腐熟料继续接种其他菌种，形成不同种类的菌肥。
本发明的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，所述步骤S1中红糖溶液浓度为20％。
本发明的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，所述步骤S5中的有机物料还添加有机物料重量的5-10％的腐熟料。
本发明的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，所述步骤S6中翻堆方法：前期每3天翻堆一次，后期每2天翻堆一次。
本发明的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，所述步骤S6中通风量为10-30立方/(吨*小时)。
本发明的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，所述农业固体废弃物为禽畜养殖废弃物、稻草、麦秸、玉米秸、稻壳、根茎、落叶、果皮。
与现有技术相比本发明的有益效果为：第一、将取自火山口的样品进行多样培养，选取耐高温优势菌种，通过耐高温优势菌种对有机固体废弃物进行发酵处理，提高发酵过程中的温度，缩短发酵周期，同时不会产生严重危害环境的气体，并且提高了对有机固体废物的降解率，适合推广。
附图说明
图1是第一组实施例,不同含水率情况下的发酵温度图；
图2是第二组实施例,不同通气量情况下的发酵温度图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至图2所示，本发明的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，包括以下步骤：
S1、将农业固体废弃物均匀混合，然后粉碎，喷淋农业固体废弃物重量5％的红糖溶液，红糖溶液浓度为20％，然后烘干，形成含水率40-60％的有机物料，备用；
S2、在腾冲火山口高温环境中采集样品，样品在80-90摄氏度的环境下进行培养，培养基采用步骤S1中有机物料，培养时间为20天，然后进行稀释涂布，分离多菌种；
S3、将步骤S2中多菌种采用步骤S1中有机物料进行划线培养，选取优势菌种；
S4、将优势菌种使用步骤S1中有机物料进行扩大培养；
S5、将步骤S4中扩大培养的优势菌种接种至步骤S1中有机物料和腐熟料的混合物中，接种比例为2-3％，腐熟料重量为有机物料重量的5-10％；
S6、将步骤S5中接种后的有机物料添加至发酵罐内部，使用风机向内部鼓风，通风量为10-30立方/(吨*小时)，并进行周期性翻堆，前期每3天翻堆一次，后期每2天翻堆一次，持续发酵15-20天，形成腐熟料；
S7、将腐熟料继续接种其他菌种，形成不同种类的菌肥。
第一组实施例：针对有机物料含水率进行试验；
| 编号 | A1 | A2 | A3 |
| 含水率(％) | 40 | 50 | 60 |
A1、A2、A3均进行如下步骤：
S1、将农业固体废弃物均匀混合，然后粉碎，喷淋农业固体废弃物重量5％的红糖溶液，红糖溶液浓度为20％，然后烘干，形成有机物料，备用；
S2、在腾冲火山口高温环境中采集样品，样品在80-90摄氏度的环境下进行培养，培养基采用步骤S1中有机物料，培养时间为20天，然后进行稀释涂布，分离多菌种；
S3、将步骤S2中多菌种采用步骤S1中有机物料进行划线培养，选取优势菌种；
S4、将优势菌种使用步骤S1中有机物料进行扩大培养；
S5、将步骤S4中扩大培养的优势菌种接种至步骤S1中有机物料和腐熟料的混合物中，接种比例为2.5％，腐熟料重量为有机物料重量的6.9％；
S6、将步骤S5中接种后的有机物料添加至发酵罐内部，使用风机向内部鼓风，通风量为20立方/(吨*小时)，并进行周期性翻堆，前期每3天翻堆一次，共计3次，后期每2天翻堆一次，共计4次，持续发酵17天，形成腐熟料；
S7、将腐熟料继续接种其他菌种，形成不同种类的菌肥。
得到图1中数据，根据图1中数据，含水率40％以及50％的情况下，发酵温度更高。
第二组实施例：针对通风量大小进行试验；
| 编号 | B1 | B2 | B3 |
| 通气量立方/(吨*小时) | 10 | 20 | 30 |
B1、B2、B3均进行如下步骤：
S1、将农业固体废弃物均匀混合，然后粉碎，喷淋农业固体废弃物重量5％的红糖溶液，红糖溶液浓度为20％，然后烘干，形成含水率50％的有机物料，备用；
S2、在腾冲火山口高温环境中采集样品，样品在80-90摄氏度的环境下进行培养，培养基采用步骤S1中有机物料，培养时间为20天，然后进行稀释涂布，分离多菌种；
S3、将步骤S2中多菌种采用步骤S1中有机物料进行划线培养，选取优势菌种；
S4、将优势菌种使用步骤S1中有机物料进行扩大培养；
S5、将步骤S4中扩大培养的优势菌种接种至步骤S1中有机物料和腐熟料的混合物中，接种比例为3％，腐熟料重量为有机物料重量的6.9％；
S6、将步骤S5中接种后的有机物料添加至发酵罐内部，使用风机向内部鼓风，并进行周期性翻堆，前期每3天翻堆一次，共计3次，后期每2天翻堆一次，共计4次，持续发酵17天，形成腐熟料；
S7、将腐熟料继续接种其他菌种，形成不同种类的菌肥。
得到图2中数据，根据图2中数据，在通气量为20/(吨*小时)的时候，发酵温度更高。
实施例3：
进行如下步骤：
S1、将农业固体废弃物均匀混合，然后粉碎，喷淋农业固体废弃物重量5％的红糖溶液，红糖溶液浓度为20％，然后烘干，形成含水率50％的有机物料，备用；
S2、在腾冲火山口高温环境中采集样品，样品在80-90摄氏度的环境下进行培养，培养基采用步骤S1中有机物料，培养时间为20天，然后进行稀释涂布，分离多菌种；
S3、将步骤S2中多菌种采用步骤S1中有机物料进行划线培养，选取优势菌种；
S4、将优势菌种使用步骤S1中有机物料进行扩大培养；
S5、将步骤S4中扩大培养的优势菌种接种至步骤S1中有机物料和腐熟料的混合物中，接种比例为3％，腐熟料重量为有机物料重量的6.9％；
S6、将步骤S5中接种后的有机物料添加至发酵罐内部，使用风机向内部鼓风，通气量为20/(吨*小时)，并进行周期性翻堆，前期每3天翻堆一次，共计3次，后期每2天翻堆一次，共计4次，持续发酵17天，形成腐熟料；
S7、将腐熟料继续接种其他菌种，形成不同种类的菌肥。
对比例：
使用传统好氧发酵的方式。
由实施例3以及对比例，得到如下数据：
通过上述数据，采用本发明的方法，最高发酵温度高，缩短了发酵时间，并且只会产生氨气，同时对有机固体废弃物的降解率可达到73％。
对实施例3制得的腐熟料，分离细菌，提取基因组DNA，然后PCR扩增16s rDNA片段，上GeneBank或者Eztaxon对比，得到菌种：超嗜热菌、土芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将农业固体废弃物均匀混合，然后粉碎，喷淋农业固体废弃物重量5％的红糖溶液，然后烘干，形成含水率40-60％的有机物料，备用；
S2、在腾冲火山口高温环境中采集样品，样品在80-90摄氏度的环境下进行培养，培养基采用步骤S1中有机物料，培养时间为20天，然后进行稀释涂布，分离多菌种；
S3、将步骤S2中多菌种采用步骤S1中有机物料进行划线培养，选取优势菌种；
S4、将优势菌种使用步骤S1中有机物料进行扩大培养；
S5、将步骤S4中扩大培养的优势菌种接种至步骤S1中有机物料中，接种比例为2-3％；
S6、将步骤S5中接种后的有机物料添加至发酵罐内部，使用风机向内部鼓风，并进行周期性翻堆，持续发酵15-20天，形成腐熟料；
S7、将腐熟料继续接种其他菌种，形成不同种类的菌肥。
2.如权利要求1所述的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，其特征在于，所述步骤S1中红糖溶液浓度为20％。
3.如权利要求2所述的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，其特征在于，所述步骤S5中的有机物料还添加有机物料重量的5-10％的腐熟料。
4.如权利要求3所述的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，其特征在于，所述步骤S6中翻堆方法：前期每3天翻堆一次，后期每2天翻堆一次。
5.如权利要求4所述的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，其特征在于，所述步骤S6中通风量为10-30立方/(吨*小时)。
6.如权利要求5所述的一种以农业固体废弃物为基质的高温好氧发酵生物菌剂应用方法，其特征在于，所述农业固体废弃物为禽畜养殖废弃物、稻草、麦秸、玉米秸、稻壳、根茎、落叶、果皮。
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|---|---|---|---|---|
| CN1955276A (zh) * | 2006-09-04 | 2007-05-02 | 利耀铭 | 有机微生物组合物和用途 |
| CN108033817A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-15 | 福建农林大学 | 一种快速消减有机固体废物中抗生素及抗性基因的方法 |
| CN110550987A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-10 | 同济大学 | 处理有机固体废弃物的方法及其制备得到的生物有机肥 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 廖汉鹏: "有机固体废物超高温好氧发酵技术及其工程应用", 《福建农林大学学报(自然科学版)》, vol. 46, no. 4, pages 439 - 444 * |
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