微生物發酵菌劑及其應用和應用其的畜禽糞便發酵方法與流程

2023-05-16 10:12:51

本發明涉及微生物發酵技術領域，尤其是涉及一種微生物發酵菌劑及其應用和應用其的畜禽糞便發酵方法。

背景技術：

隨著我國畜禽業的快速發展，在為農民創造可觀的經濟效益同時，也存在一些難以解決的環境問題。大量未處理的畜禽糞便會嚴重汙染地下水、地表水、土壤以及農作物等，並且對養殖場附近居民的居住環境也帶來惡劣影響，同時對身體造成一些潛在的危害。

目前，已經存在利用微生物菌劑發酵處理畜禽糞便的堆肥技術，然而，堆肥過程發酵時間長，糞便發酵作肥料的通常製作方法為讓其自然堆積發酵5～6個月，作飼料也要二十天或一個月左右，這樣臭味散發，既汙染環境又造成養分大量流失。糞便發酵製作有機肥有很多方法，如有氧發酵、厭氧發酵、快速發酵、高溫高壓真空乾燥、熱噴膨化等，但多數操作程序複雜，設備成本高，受外界環境影響大，適合大型養殖場應用，很多中小型養殖場無法應用。

因此，如何能夠快速高效地發酵畜禽糞便，在避免環境汙染的同時合理利用資源，成為亟待解決的問題。

有鑑於此，特提出本發明。

技術實現要素：

本發明的第一個目的在於提供一種微生物發酵菌劑；本發明的第二個目的在於提供一種上述的微生物發酵菌劑在畜禽糞便發酵中的應用；本發明的第三個目的在於提供一種畜禽糞便發酵方法，以緩解現有技術中存在的畜禽糞便利用率不高，發酵效率低的技術問題。

本發明提供的一種微生物發酵菌劑，所述微生物發酵菌劑包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌。

進一步地，

所述凝結芽孢桿菌為bacilluscoagulans，atcc編號15949；

所述變黑輪枝菌為verticilliumnigrescens，atcc編號81735；

所述木醋桿菌為gluconacetobacterxylinus，atcc編號72727；

所述菊糖芽孢乳桿菌為sporolactobacillusinulinus，atcc編號80360；

所述黑麴黴為aspergillusniger，atcc編號81721；

所述細長真桿菌為eubacteriumdolichum，atcc編號29143。

進一步地，所述凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴和細長真桿菌的菌落形成單位數目比為4-6：0.8-1.2：2-4：2-4：3-5：2-4。

進一步地，所述凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴和細長真桿菌的菌落形成單位數目比為5：1：3：3：4：3。

進一步地，所述微生物發酵菌劑中各活菌的總菌落形成單位數目濃度為5×107～1×108cfu/ml。

本發明還提供了上述的微生物發酵菌劑在畜禽糞便發酵中的應用。

另外，本發明還提供了一種畜禽糞便發酵方法，包括如下步驟：

(a)將上述的微生物發酵菌劑與高碳原料混合，得到發酵劑；

(b)將所述發酵劑與畜禽糞便混合，得到發酵原料；

(c)將所述發酵原料於有氧環境中高溫發酵，得到發酵產物。

進一步地，所述高碳原料為秸稈、菌糠或米糠中的一種或多種。

進一步地，所述微生物發酵菌劑與所述高碳原料的質量比為1：4-10。

進一步地，所述發酵原料的含水量為35％-45％。

本發明提供的微生物發酵菌劑，包括凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，通過相互協調和相互配合，形成了一個能夠實現快速高效發酵畜禽糞便的微生物系統；本發明提供的畜禽糞便發酵方法，利用了本發明提供的微生物發酵菌劑，具有成本低廉，操作簡便，快速高效，易於推廣的優點，可以快速改變畜禽糞便環境汙染的狀況，並且，製備得到的發酵產物中含有豐富的有機質及營養物質，又可以有效的利用資源，為農業提供高效肥料。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

目前，畜禽糞便的處理效率和利用率普遍偏低，並且多數操作程序複雜，設備成本高，受外界環境影響大，大量未處理的畜禽糞便會嚴重汙染地下水、地表水、土壤以及農作物等，並且對養殖場附近居民的居住環境也帶來惡劣影響，同時對身體造成一些潛在的危害。

因此，針對上述問題，本發明提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌。

其中，凝結芽孢桿菌為bacilluscoagulans，atcc編號15949；

變黑輪枝菌為verticilliumnigrescens，atcc編號81735；

木醋桿菌為gluconacetobacterxylinus，atcc編號72727；

菊糖芽孢乳桿菌為sporolactobacillusinulinus，atcc編號80360；

黑麴黴為aspergillusniger，atcc編號81721；

細長真桿菌為eubacteriumdolichum，atcc編號29143。

在本發明中，凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴和細長真桿菌的菌落形成單位數目比為4-6：0.8-1.2：2-4：2-4：3-5：2-4，例如可以為，但不限於4:0.8:2:2:3:2，5:1:3:3:4:3，6:1.2:4:4:5:4，4:0.8:2:4:5:4，6:1.2:4:2:3:2或4:1.2:2:4:3:4。

在一個優選的實施方式中，凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴和細長真桿菌的菌落形成單位數目比為5:1:3:3:4:3。

在本發明中，微生物菌劑為液態，其中各活菌的總菌落形成單位數目濃度為5×107～1×108cfu/ml，例如可以為，但不限於5×107cfu/ml，6×107cfu/ml，7×107cfu/ml，8×107cfu/ml，9×107cfu/ml或1×108cfu/ml。

在一個優選的實施方式中，各活菌的總菌落形成單位數目濃度為7×107cfu/ml。

本發明還提供了上述的微生物發酵菌劑在畜禽糞便發酵中的應用。

本發明提供的微生物發酵菌劑，通過相互協調和相互配合，形成了一個能夠實現快速高效發酵畜禽糞便的微生物系統。

另外，本發明還提供了一種畜禽糞便發酵方法，包括如下步驟：

(a)將上述的微生物發酵菌劑與高碳原料混合，得到發酵劑；

(b)將步驟(a)中的發酵劑與畜禽糞便混合，得到發酵原料；

(c)將步驟(b)中的發酵原料於有氧環境中高溫發酵，得到發酵產物。

在本發明中，高碳原料為秸稈、菌糠或米糠中的一種或多種。利用高碳原料與微生物發酵菌劑混合使用，能夠為微生物的生長繁殖提供充足的營養物質，使發酵菌劑中的各種微生物活性更高，能夠更高效、快速地對畜禽糞便進行發酵。

其中，微生物發酵菌劑與所述高碳原料的質量比為1：4-10，例如可以為，但不限於1:4，1:5，1:6，1:7，1:8，1:9或1:10。

在一個優選的實施方式中，微生物發酵菌劑與所述高碳原料的質量比為1:7。

在本發明中，發酵原料的含水量為35％-45％，例如可以為，但不限於35％，38％，40％，42％或45％。

在一個優選的實施方式中，發酵原料的含水量為40％。

在本發明中，有氧環境為暴露於空氣中，或氧氣含量大於15％的環境。高溫發酵的溫度為55-75℃，例如可以為，但不限於55℃，60℃，65℃，70℃或75℃。在一個優選的實施方式中，高溫發酵的溫度為65℃。

在本發明中，利用本發明提供的畜禽糞便發酵方法得到的發酵產物可作為肥料應用。

在本發明中，畜禽為雞。

本發明提供的畜禽糞便發酵方法，利用了本發明提供的微生物發酵菌劑，具有成本低廉，操作簡便，快速高效，易於推廣的優點，可以快速改變畜禽糞便環境汙染的狀況，並且，製備得到的發酵產物中含有豐富的有機質及營養物質，又可以有效的利用資源，為農業提供高效肥料。

為了有助於更清楚的理解本發明，下面將結合實施例和對比例對本發明的技術方案進行進一步地說明。

實施例1

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為5:1:3:3:4:3，總菌落形成單位數目濃度為7×107cfu/ml。

實施例2

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為4:0.8:2:2:3:2，總菌落形成單位數目濃度為7×107cfu/ml。

實施例3

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為6:1.2:4:4:5:4，總菌落形成單位數目濃度為7×107cfu/ml。

實施例4

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為5:1:3:3:4:3，總菌落形成單位數目濃度為5×107cfu/ml。

實施例5

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為5:1:3:3:4:3，總菌落形成單位數目濃度為1×108cfu/ml。

實施例6

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，本實施例與實施例1的不同之處在於，微生物發酵菌劑中未添加凝結芽孢桿菌。

實施例7

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，本實施例與實施例1的不同之處在於，微生物發酵菌劑中未添加變黑輪枝菌。

實施例8

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，本實施例與實施例1的不同之處在於，微生物發酵菌劑中未添加木醋桿菌。

實施例9

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，本實施例與實施例1的不同之處在於，微生物發酵菌劑中未添加菊糖芽孢乳桿菌。

實施例10

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，本實施例與實施例1的不同之處在於，微生物發酵菌劑中未添加黑麴黴。

實施例11

本實施例提供了一種微生物發酵菌劑，本實施例與實施例1的不同之處在於，微生物發酵菌劑中未添加細長真桿菌。

對比例1

本對比例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為3:2:1:5:2:5，總菌落形成單位數目濃度為7×107cfu/ml。

對比例2

本對比例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為8:0.5:5:1:6:1，總菌落形成單位數目濃度為7×107cfu/ml。

對比例3

本對比例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為5:1:3:3:4:3，總菌落形成單位數目濃度為3×107cfu/ml。

對比例4

本對比例提供了一種微生物發酵菌劑，包括：

凝結芽孢桿菌、變黑輪枝菌、木醋桿菌、菊糖芽孢乳桿菌、黑麴黴以及細長真桿菌，其菌落形成單位數目比為5:1:3:3:4:3，總菌落形成單位數目濃度為3×108cfu/ml。

實施例12

本實施例提供了一種畜禽糞便發酵方法，包括如下步驟：

(a)將實施例1提供的微生物發酵菌劑與秸稈以質量比為1:7進行混合，得到發酵劑；

(b)將步驟(a)中的發酵劑與雞糞混合，得到發酵原料，調整發酵原料的含水量為40％；

(c)將步驟(b)中的發酵原料暴露於空氣中，於65℃進行發酵，得到發酵產物。

採用與實施例12相同的方法發酵雞糞，製備得到實施例2至11和對比例1至4的發酵產物。

實施例13

本實施例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(a)中，將微生物發酵菌劑與菌糠混合，得到發酵劑。

實施例14

本實施例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(a)中，將微生物發酵菌劑與米糠混合，得到發酵劑。

對比例5

本對比例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(a)中，微生物發酵菌劑不與高碳原料進行混合，單獨作為發酵劑使用。

實施例15

本實施例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(a)中，將微生物發酵菌劑與秸稈以質量比為1:4進行混合，得到發酵劑。

實施例16

本實施例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(a)中，將微生物發酵菌劑與秸稈以質量比為1:10進行混合，得到發酵劑。

對比例6

本對比例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(a)中，將微生物發酵菌劑與秸稈以質量比為1:2進行混合，得到發酵劑。

對比例7

本對比例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(a)中，將微生物發酵菌劑與秸稈以質量比為1:12進行混合，得到發酵劑。

實施例17

本實施例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(b)中，調整發酵原料的含水量為35％。

實施例18

本實施例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(b)中，調整發酵原料的含水量為45％。

對比例8

本對比例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(b)中，調整發酵原料的含水量為30％。

對比例9

本對比例提供了一種畜禽糞便發酵方法，本實施例與實施例12的不同之處在於，步驟(b)中，調整發酵原料的含水量為50％。

為了對本發明提供的應用微生物發酵菌劑發酵雞糞所得到的發酵產物進行進一步的說明，應用本發明實施例12製備得到的發酵產物和發酵前的普通雞糞進行檢測對比，並應用本發明實施例12製備得到的發酵產物和發酵前的普通雞糞分別與農田土壤充分混合，施用量為30kg/畝，在翻耕後的農田土壤中播種油菜，並對產量進行記錄。結果如表1所示。

表1發酵前後雞糞養分含量及對油菜產量的影響

由表1的結果可以看出，本發明提供的應用微生物發酵菌劑發酵雞糞所得到的發酵產物中，含有豐富的有機質及營養物質，並且在生產實踐中能夠大幅提高產量，可作為農業高效肥料。

為了對本發明提供的微生物發酵菌劑及畜禽糞便發酵方法發酵雞糞所得到的發酵產物進行進一步的說明，分別利用實施例12提供的畜禽糞便發酵方法，應用實施例1至11及對比例1至4提供的微生物發酵菌劑對雞糞進行發酵並得到相應的發酵產物，同時，選擇應用實施例13至18和對比例5至9的畜禽糞便發酵方法製備得到發酵產物。將上述各組發酵產物進行檢測對比，並分別與農田土壤充分混合，施用量為30kg/畝，在翻耕後的農田土壤中播種油菜，並對產量進行記錄。結果如表2所示。

表2各組發酵產物養分含量及對油菜產量的影響

從表2的結果可以看出，利用實施例12提供的畜禽糞便發酵方法，應用實施例1至5提供的微生物發酵菌劑對雞糞進行發酵並得到相應的發酵產物的有機質及營養物質含量均十分豐富，並且能夠大幅度提高油菜產量，其中，利用實施例12提供的畜禽糞便發酵方法，應用實施例1提供的微生物發酵菌劑對雞糞進行發酵並得到相應的發酵產物的有機質及營養物質含量最為豐富，並且能夠最大幅度提高油菜產量，為優選微生物發酵菌劑及發酵方法。與實施例1至5提供的微生物發酵菌劑相比，實施例6至11，及對比例1至4提供的微生物發酵菌劑對雞糞進行發酵並得到相應的發酵產物的有機質及營養物質含量均有所下降，並且對油菜產量的影響也有所減少，因此說明，只有通過適宜菌落形成單位數目比及適宜總菌落形成單位數目濃度的各組分微生物相互協調和相互配合，才能形成一個能夠實現快速高效發酵畜禽糞便的微生物系統。同時，根據對比例5至9與實施例12至18相比也可以看出，微生物發酵菌劑與高碳原料混合使用效果更佳，並且，當微生物發酵菌劑與高碳原料的質量比、發酵原料的含水量在本發明提供的適宜範圍內，得到的發酵產物中有機質及營養物質的含量較高，能夠作為高效肥料對農田施用。

綜上所述，本發明提供的微生物發酵菌劑，通過相互協調和相互配合，形成了一個能夠實現快速高效發酵畜禽糞便的微生物系統；本發明提供的畜禽糞便發酵方法，利用了本發明提供的微生物發酵菌劑，具有成本低廉，操作簡便，快速高效，易於推廣的優點，可以快速改變畜禽糞便環境汙染的狀況，並且，製備得到的發酵產物中含有豐富的有機質及營養物質，又可以有效的利用資源，為農業提供高效肥料。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。