[发明专利]一种秸秆与粪便沼气发酵预处理微生物菌剂

说明书

技术领域

本发明属于农业废弃物发酵预处理菌剂技术领域，具体涉及一种秸秆与粪便沼气发酵预处理微生物菌剂。

背景技术

目前，我国每年产出的秸秆约7亿吨，畜禽养殖业粪便排放量约17.3亿吨。大量的农业废弃物得不到合理的利用，大都被直接焚烧或被丢弃在田里、河里，这样既造成了资源的浪费又对生态环境造成了严重的破坏。研究表明，以秸秆为原料发酵产气潜力约为0.45m³/(Kg·Ts)，与粪便发酵率相当，其产气潜力非常巨大。以秸秆为原料发酵产沼气，既解决了农村能源不足的问题，又为解决“秸秆焚烧”问题开辟了一个新的途径。同时沼气发酵后的沼渣可生产优质沼渣有机肥，用于改善土壤理化性状，提高土壤肥力，可减少化肥的使用，促进生态农业建设。但由于秸秆中的主要成分为纤维素、半纤维素以及木质素，若将秸秆直接入池发酵，秸秆表面的蜡质层未被破坏而易漂浮结壳，导致产气不佳。故在秸秆入池之前需对其进行预处理。近年来，关于降解秸秆的相关研究报道较多，但大多集中于物理、化学方法以及酶解方法等的研究，深入进行秸秆降解菌的筛选、鉴定和组合的研究较少，且目前市面常用的秸秆降解菌剂多为适合田间的复合菌剂，而非秸秆沼气生物预处理的专用菌剂。秸秆与粪便沼气发酵预处理微生物菌剂目前还面临以下问题：

（1）微生物的来源还不够广泛。

微生物种类繁多,分布较广，在地球上几乎无处不在。微生物聚集最多的地方是土壤，土壤是各种微生物生长繁殖的大本营，任意取一把土或一粒土，就是一个微生物世界，不论数量或种类均很多。在肥沃的土壤中，每克土含有20亿个微生物，即使是贫瘠的土壤，每克土中也含有3－5亿个微生物。迄今为止，我们所知道的微生物约有10万种，但在人类生产和生活中仅开发利用了已发现微生物种数的1%。实验室采集菌种标本时，遵循的原则是材料的来源越广泛，越有可能获得新的菌种。因此，研制新型高效的沼气发酵预处理菌剂，必须广泛取材，并在实验室设定某特定的环境因素，如温度、所选材料的特性等，这样才能筛选出大量的且有助于发酵过程的微生物菌种。

（2）微生物菌剂的组成简单

目前微生物菌剂以筛选单一功能菌为主，或将不同功能菌进行简单复配。这种方式存在较大的问题：首先这些单一菌在实验室培养时的确具有一定功能，但是在发酵的复杂条件下，却很难达到理想效果。这是由于许多单一菌系并不能在实际的环境中生长繁殖或易受制于其他微生物的生长；其次，由于不同的微生物群体之间存在许多种相互作用，实验室筛选得来的具有某种功能的单个菌并不能充分证明其在一个复杂的群体中有着相同的作用；第三，有些微生物沼气发酵菌剂，只是将发酵菌株简单的混合在一起，对菌株之间的拮抗作用研究的不透彻，这就导致了微生物菌种在发酵过程中由于菌株之间的拮抗作用而达不到所预期的效果；第四，不能有效利用微生物产生的各种酶的作用。在有机物的降解过程中，酶的降解作用非常关键，因此，只含有微生物，而不含有酶的微生物菌剂则不能发挥更大的作用。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种秸秆与粪便沼气发酵预处理微生物菌剂，促进秸秆粪便混合厌氧沼气发酵进程，缩短发酵周期，加速原料有机物的生物降解。用于不同粪便和秸秆原料的发酵，使粪便与秸秆无害化、减量化、资源化。本发明的另一目的是提供上述微生物菌剂的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种秸秆与粪便沼气发酵预处理微生物菌剂，由以下菌种共同组成：灰绿青霉（Penicillium glaucum）2~8×10¹⁰cfu/g，米根霉（Rhizopus oryzae）2~8×10¹⁰cfu/g，黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）2~8×10¹⁰cfu/g，黄曲霉（Aspergillus flavus）2~8×10¹⁰cfu/g，螺孢菌（Spirillospora）2~8×10¹⁰cfu/g。

一种秸秆与粪便沼气发酵预处理微生物菌剂的发酵方法，具体如下：

1）将葡萄糖加水溶解，再加入菌剂充分搅匀，将菌剂化开，然后将稀释液均匀泼洒在秸秆上，并充分翻搅均匀；

2）将步骤1）处理后的秸秆投入发酵罐中，加入粪便，进行秸秆与粪便的厌氧发酵产沼气；