利用豬糞和蘑菇渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種高效快速發(fā)酵豬糞和蘑菇渣所用的微生物枯草芽孢桿菌Lys-979及其發(fā)酵制備生物有機(jī)肥的工藝方法；枯草芽孢桿菌Lys-979的保藏編號(hào)為CGMCC?No.11333，用所述菌株的發(fā)酵豬糞和蘑菇渣，18～22天完成發(fā)酵基料的快速腐熟，理化指標(biāo)符合有機(jī)肥料新標(biāo)準(zhǔn)；并在此基礎(chǔ)上復(fù)配以功能性生防菌劑，制成對(duì)作物病蟲害具有防治功能的生物有機(jī)肥，從根本上解決當(dāng)前生產(chǎn)農(nóng)牧業(yè)糞便和秸稈廢渣污染，以及堆肥發(fā)酵時(shí)間過長(zhǎng)，成本高的問題，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
利用豬糞和蘑菇渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥的方法
本專利技術(shù)涉及利用農(nóng)牧業(yè)廢棄物變廢為寶、獲得生物有機(jī)肥的生產(chǎn)方法，屬于有機(jī)肥生物

技術(shù)介紹
養(yǎng)豬是我國(guó)最大畜牧支柱產(chǎn)業(yè)，豬肉為我國(guó)消耗量最大的肉食品，2014年我國(guó)生豬出欄73510萬頭，豬肉產(chǎn)量5671萬噸。然而，規(guī)模化養(yǎng)豬帶來大量的豬糞，每頭100公斤的生豬每天糞尿排放達(dá)10公斤。豬糞臭氣惡心，寄生蟲卵超標(biāo)，不宜直接作為肥料施用，更不能隨意排放。目前豬糞的處理方法有沼氣發(fā)酵法，堆肥發(fā)酵法，直接還田法等。如，秦英林使用日本EM菌，公開了一種“一種利用豬糞生產(chǎn)有機(jī)肥的方法”，公開號(hào):CN103964942A；黃建國(guó)利用太陽(yáng)能隔離濕室專利技術(shù)了“一種處理豬糞生產(chǎn)有機(jī)肥的方法”，公開號(hào)：CN101279861B。沼氣發(fā)酵法投資較大，同樣面臨沼液和沼渣的無害化處理。自然發(fā)酵堆肥時(shí)間過長(zhǎng)，往往需要3-6月以上的時(shí)間才能完成；直接還田法力度有限，作用緩慢，會(huì)對(duì)施肥者心態(tài)和身體帶來不利影響，若使用不當(dāng)還會(huì)燒苗。可見，高效、快速地資源化、無害化處理豬糞，將豬糞變廢為寶，日益成為突出的環(huán)境問題。此外，中國(guó)蘑菇的產(chǎn)量2002年已經(jīng)達(dá)到了世界蘑菇總產(chǎn)量的70.6％，成為世界上最大的蘑菇生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)。2014年，中國(guó)蘑菇產(chǎn)量接近900萬噸，蘑菇生產(chǎn)后廢渣數(shù)量巨大，達(dá)1500萬噸以上，是一種可以變廢為寶的有機(jī)質(zhì)資源，蘑菇渣主要有玉米芯、鋸木屑、麩皮等組成，纖維素、半纖維素含量較高，質(zhì)地松梳，經(jīng)發(fā)酵后用于調(diào)節(jié)土壤的結(jié)構(gòu)，防止土壤板結(jié)，具有很好的調(diào)理作用。農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化、市場(chǎng)化研究已是農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)，相關(guān)研究報(bào)道較多，國(guó)內(nèi)正在逐步積累和形成比較科學(xué)、實(shí)用、可操作性的工藝、技術(shù)、方法。如，湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所申請(qǐng)了一項(xiàng)“一種防治作物土傳病害的肥藥雙效生物有機(jī)肥及其制作方法”的專利技術(shù)專利(申請(qǐng)?zhí)枺珻N201210307075)，這種方法所用菌種種類達(dá)10種以上，由于菌株多，很難控制微生物發(fā)酵過程中的此消彼長(zhǎng)，不便于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種快速高效發(fā)酵豬糞和蘑菇渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥的工藝方法，豬糞和蘑菇渣經(jīng)枯草芽孢桿菌Lys-979快速腐熟，除臭；再?gòu)?fù)配具有拮抗或抑制作物有害真菌(如，水稻紋枯病、鐮刀菌、黃曲霉、煙草黑脛病等)的益生菌，如，枯草芽孢桿菌CGMCCNo.2495，或枯草芽孢桿菌Lys-67，或昆蟲抑制菌株蘇云金芽胞桿菌AS1.433。獲得既有肥效，又有防治作物病蟲害的生物有機(jī)肥，使農(nóng)牧業(yè)廢棄污染資源變廢為寶，并通過以下步驟實(shí)現(xiàn)。因此，本專利技術(shù)第一個(gè)專利技術(shù)目的是提供一種枯草芽孢桿菌Lys-979(Bacillussubtilis)，其中所述Lys-979菌株已于2015年09月08日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏號(hào)：CGMCCNo.11333，保藏單位地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)。⑴本專利技術(shù)提供一種高溫快速發(fā)酵菌劑。發(fā)酵菌株Lys-979的獲取：從湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園高溫渥堆的玉米秸稈、稻草、煙桿堆中分離所得，經(jīng)形態(tài)鑒定和16SRNA進(jìn)化樹分子鑒定，菌株Lys-979為枯草芽孢桿菌。枯草芽孢桿菌Lys-979(Bacillussubtilis)已于2015年9月8日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏號(hào)：CGMCCNo.11333。其特征在于：枯草芽孢桿菌Lys-979菌種有效活菌數(shù)高，接種固體發(fā)酵菌劑大于200億個(gè)/g，或液體發(fā)酵菌劑大于100億個(gè)/mL；枯草芽孢桿菌Lys-979發(fā)酵堆肥升溫快，夏天，堆肥2天，堆內(nèi)就可達(dá)60℃以上，3-5天，堆肥溫度達(dá)78℃以上，有利于基料快速腐熟。冬天，堆肥3天，堆肥溫度就可達(dá)55℃以上，4-5天，堆肥溫度達(dá)65℃以上，有利于基料快速腐熟；枯草芽孢桿菌Lys-979耐溫高，在80℃以上保持24小時(shí)，存活力保持80％。發(fā)酵菌種Lys-979液體生產(chǎn)種的制備：在本專利技術(shù)一個(gè)優(yōu)選的發(fā)酵菌劑的制備實(shí)例中，所述的菌劑可以使用三級(jí)種子液體發(fā)酵完成。搖瓶種子的制備，將菌株Lys-979試管斜面接種一環(huán)至4瓶500mL三角瓶中，培養(yǎng)基配方為酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，pH7.0，水250mL，121℃滅菌25min；40℃，200rpm發(fā)酵12～18小時(shí)即可，菌數(shù)達(dá)50～100億個(gè)/mL。一級(jí)種子的制備，將菌株Lys-979搖瓶種子液共1000mL，按1:10(v/v)無菌操作接種至15L發(fā)酵罐中，培養(yǎng)基配方為酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，GP330消泡劑0.03％，pH7.0，自來水10L，裝液量約75％，121℃滅菌25min，通氣量(1:1，v/v)，40℃，200rpm發(fā)酵12～15小時(shí)即可，菌數(shù)達(dá)50～100億個(gè)/mL。二級(jí)種子的制備，將菌株Lys-979一級(jí)種子10L，按1:10(v/v)無菌操作管道移種至150L發(fā)酵罐中；其培養(yǎng)基配方為酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，GP330消泡劑0.03％，pH7.0，自來水100L，裝液量約75％，121℃滅菌30min；通氣量(1:1，v/v)，40℃，100rpm發(fā)酵12～15小時(shí)即可，菌數(shù)達(dá)80～100億個(gè)/mL。三級(jí)種子的制備，將菌株Lys-979二級(jí)種子100L，按1:10(v/v)無菌操作管道移種至2000L發(fā)酵罐中，培養(yǎng)基配方為酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，GP330消泡劑0.03％，pH7.0，自來水1000L，121℃滅菌30min；通氣量(1:1，v/v)，40℃，50rpm發(fā)酵12～15小時(shí)即可，菌數(shù)大于100億個(gè)/mL，即可作為豬糞堆肥發(fā)酵液體菌劑。在本專利技術(shù)另一個(gè)優(yōu)選的固體發(fā)酵菌劑制備實(shí)例中，所述的菌劑可以使用搖瓶液體種子和兩級(jí)固體種子發(fā)酵完成。搖瓶種子的制備，將菌株Lys-979試管斜面接種一環(huán)至4瓶500mL三角瓶中，若干，培養(yǎng)基配方為酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，pH7.0，水250mL，121℃滅菌25min；40℃，200rpm發(fā)酵12～18小時(shí)即可，菌數(shù)達(dá)50～100億個(gè)/mL。一級(jí)固體種子的制備，將菌株Lys-979搖瓶種子液1000mL，按1:40(w/w)無菌操作接種至200瓶500mL三角瓶中，每瓶培養(yǎng)基100g；培養(yǎng)基配方為麩皮25％，蘑菇渣25％，水50％，pH自然，121℃滅菌30min；37℃，發(fā)酵24～36小時(shí)即可，菌數(shù)達(dá)100～200億個(gè)/g。二級(jí)固體種子的制備，將菌株Lys-979一級(jí)固體種子，按1:40(w/w)無菌操作接種至200盤40cm×60cm×5cm不銹鋼淺盤中，每盤培養(yǎng)基4kg；培養(yǎng)基配方為麩皮25％，蘑菇渣25％，水50％，pH自然，124℃滅菌40min；37℃，發(fā)酵36～48小時(shí)即可，氣流干燥至含水量6％～8％，菌數(shù)大于200億個(gè)/g(干重)，即可作為豬糞堆肥固體發(fā)酵菌劑。⑵本專利技術(shù)提供一種快速高效發(fā)酵腐熟豬糞-蘑菇渣的工藝方法。發(fā)酵堆場(chǎng)的選取：發(fā)酵堆場(chǎng)選擇開放式大型發(fā)酵遮雨棚，發(fā)酵棚凈空高4米以上，長(zhǎng)寬不限，四周開闊通氣；發(fā)酵堆肥可以是壟式堆放，地面平坦，便于鏟車翻堆，每壟留有人行道40～60cm；或者是有槽式堆放于發(fā)酵棚內(nèi)，槽的兩側(cè)上鋪設(shè)軌道，便于翻堆機(jī)來回翻堆混合。發(fā)酵基料寬3～6米，高1.2～1.8米，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有耐高溫快速降解的枯草芽孢桿菌Lys?979(Bacillus?subtilis)，其中所述菌株已于2015年9月8日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏號(hào)：CGMCC?No.11333。

【技術(shù)特征摘要】
1.采用枯草芽孢桿菌Lys-979生產(chǎn)防型生物有機(jī)肥的方法，其特征在于通過以下工藝實(shí)現(xiàn)：⑴原料配制與接種：含水量65％～80％的鮮豬糞，按6:1～8:1的比例與含水量低于20％的蘑菇渣混合，含水量調(diào)配至50％～60％，攪拌的同時(shí)，接種枯草芽孢桿菌Lys-979菌種，接種量為1噸混合物料接種1kg枯草芽孢桿菌Lys-979固體菌種，固體菌種中活菌數(shù)大于200億個(gè)/g，制成有機(jī)肥發(fā)酵基料；⑵堆肥發(fā)酵：有機(jī)肥發(fā)酵基料按壟式或槽式堆放于發(fā)酵棚內(nèi)，發(fā)酵棚凈空高4米以上，長(zhǎng)寬不限，四周開闊通氣；發(fā)酵基料寬4～8米，高1.0～1.5米，長(zhǎng)度大于20米；堆肥發(fā)酵前2～3天，地膜覆蓋發(fā)酵基料，保溫保濕，加速升溫，待堆心溫度達(dá)45℃以上時(shí)，去掉地膜；⑶翻堆增氧與快速腐熟：堆心溫度達(dá)55℃以上時(shí)開始用鏟車或軌道式翻堆機(jī)翻堆，2～3天翻堆1次，堆溫60℃以上維持5天以上；⑷堆肥品質(zhì)控制：控制堆肥發(fā)酵溫度，發(fā)酵時(shí)間，翻堆次數(shù)，使堆肥含水量低于30％，色澤發(fā)黑，理化指標(biāo)達(dá)到...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林元山，方俊，馮波，易旭東，尹翌，劉博倫，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖南;43