一种用于粪便堆肥的新型EM菌剂制造技术

本发明专利技术提供一种用于粪便堆肥的新型EM菌剂，由有益微生物群、有机质生物降解增速因子和重金属束缚材料按照质量比为1～2：3～5：4～6的比例配混得到；所述有益微生物群由光合细菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、白腐菌、放线菌、固氮菌、木霉和硝化细菌按照等质量比配混得到；所述有机质生物降解增速因子由无机盐、纤维素酶增效蛋白、水溶性糖类、有机酸组成，所述重金属束缚材料为膨润土分子筛或者粉煤灰分子筛。本发明专利技术的新型EM菌剂可以同时解决粪便堆肥过程的臭气污染、重金属污染和辅料短缺问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及堆肥生物
，尤其涉及一种用于粪便堆肥的新型EM菌剂。 
技术介绍
人畜粪便中含有丰富的有机质、氮、磷、钾、钙、镁等元素，通过堆肥化处理可以使人畜粪便中的有机物通过发酵而形成性质稳定、对农业种植有利的有机肥料，但是在堆肥化的过程中会产生一系列的问题：其一，堆肥化过程中会产生含有硫化物、胺类和低级脂肪酸类等化学物质的臭气，臭气的挥发会给人们带来不快感、导致人和禽畜呼吸道疾病、当硫化氢、氨气和硫醇等气体排放到大气中后会引起酸雨问题；其二，现代规模化的养殖过程中多使用饲料喂养，所以禽畜粪便中还含有Pb、As、Cd、Cu、Zn等重金属元素，含有重金属元素的粪便和有机肥长期用于农业种植时，会在土壤中积累，从而对环境和人类健康产生危害；其三，现有的堆肥技术多采用粪便和纤维类辅料（如秸秆、锯末、蘑菇渣、米糠等）进行堆肥化处理，辅料虽然售价便宜但是收集过程成本较高，辅料一定程度上增加了粪便堆肥化处理成本，同时辅料短缺问题也大大制约了粪便堆肥化的发展。目前，针对上述问题已有相应的研究。如中国专利申请号为200910044699.0，专利技术名称为“一种降低禽畜粪便堆肥中重金属生物有效性的钝化剂及使用方法”，公开了通过在堆肥过程中加入重金属钝化剂来降低禽畜粪便堆肥中重金属生物有效性，达到了农作物对堆肥中重金属的吸收量降低的效果，但是在堆肥的过程中不可避免的使用到了辅料；中国专利申请号为201010148953.4，专利技术名称为“一种粪便除臭微生物组合菌”， 公开了以粪便和秸秆为原料，通过微生物组合菌发酵生产有机肥，可以减少对堆肥过程中臭味的产生，其生产过程中也不可避免的使用秸秆为原料，增加了有机肥的生产成本。 
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种用于粪便堆肥的新型EM菌剂，同时解决堆肥过程中臭气污染、重金属污染和辅料短缺问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于粪便堆肥的新型EM菌剂，其特征在于，由有益微生物群、有机质生物降解增速因子和重金属束缚材料按照质量比为1～2：3～5：4～6的比例配混得到；所述有益微生物群由光合细菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、白腐菌、放线菌、固氮菌、木霉和硝化细菌按照等质量比配混得到；所述有机质生物降解增速因子由无机盐、纤维素酶增效蛋白、水溶性糖类和有机酸组成，其中各组分的含量为：无机盐为5～15wt％，纤维素酶增效蛋白为0.1～0.6 wt％，有机酸为1～6 wt％，余量为水溶性糖类。所述重金属束缚材料为膨润土分子筛或者粉煤灰分子筛。作为优化，所述无机盐由铵盐、钾盐和硫酸亚铁配混得到，其中铵盐、钾盐和硫酸亚铁的质量比为2～5:1～3：0.1～0.3；所述铵盐为氯化铵、硫酸铵和碳酸铵中的一种；钾盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾和氯化钾中的一种。作为优化，所述纤维素酶增效蛋白由expansin、swollenin、BsEXLX1中的一种或者几种按等质量比配混得到。作为优化，所述水溶性糖由低聚果糖、麦芽糖、山梨糖、海藻糖、棉籽糖中的一种或者几种按等质量比配混得到。作为优化，所述有机酸的浓度为0.01mol/L，其由乙酸、磺酸、亚磺酸、草酸、酒石酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、水杨酸中的一种或者几种按等质量比配混得到。所述的用于粪便堆肥的新型EM菌剂可用于粪便堆肥处理，使用前用水稀释8～10倍；然后按重量比8～10%添加到含水率为50%～60%的粪便（人粪、猪粪、鸡粪、牛粪...)中搅拌均匀即可。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术采用有益微生物群、有机质生物降解增速因子和重金属束缚材料组成一种新型EM菌剂；其中有机质生物降解增速因子是一类能促进微生物快速繁殖，提高酶活性的物质，可以为无机物或者有机物或有机物与无机物的混合物；重金属束缚材料是一类能够吸附、固化重金属离子的多孔状材料，如膨润土分子筛、粉煤灰分子筛等。通过各个组分之间的协同增效作用，可同时解决堆肥过程中的臭气污染、重金属污染和辅料短缺三个问题。 2、本专利技术中的新型EM菌剂中含有有益微生物群，可在24小时内产生极高活性的蛋白酶类、脂肪酶类、淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、硫化氢氧化酶等，进而能快速降解粪便中的蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素、木质素、核酸等高分子有机物，使其变成易被植物吸收利用的氨基酸、腐殖酸、磷酸盐、硝酸盐、钾盐类小分子物质，从源头上截断臭气产生的途径，实现了无臭气污染的粪便堆肥化处理。3、本专利技术中的新型EM菌剂中含有有机质生物降解增速因子，可以替代纤维素类辅料，将粪便中的可溶性碳氮比调节到8～15：1，这个碳氮比对堆肥发酵是最适宜的，用传统工艺堆肥，腐熟时间在10～15天，并且堆肥过程无需添加任何纤维素类辅料如秸秆、锯末、蘑菇渣、米糠等。4、本专利技术中的重金属束缚材料可以锁定粪便中的重金属离子不转移，具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当。重金属束缚材料可以采用膨润土分子筛或者粉煤灰分子筛，通常为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐物质，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成0.3～2 nm分子尺寸的孔道和空腔体系，可以吸附大小和形状不同的分子；在pH 5～8，同时这个pH 值也是绝大多数农作物最适宜生长的pH值，重金属束缚材料对砷、汞、铅、铬、镉等重金属离子具有较强的吸附能力，可以解决堆肥中重金属污染问题。而在堆肥后期，一般会因为氨的挥发造成氮元素损失，由于分子筛的加入，可以吸附大量的氨，起到保肥的作用。另外，分子筛不溶于水，不溶于弱酸弱碱，不会引起土质盐碱化。5、本专利技术中的新型EM菌剂用于堆肥时，对氨气和硫化氢的去除率均可达到98%以上；堆肥后所得到的成品肥用于农作物种植后，农作物中重金属的残留量符合 GB18406.1-2001中的要求。 具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术的用于粪便堆肥的新型EM菌剂做进一步详细说明。值得说明的是，本专利技术所用的纤维素酶增效蛋白中的expansin、swollenin和BsEXLX1均为现在技术，为市售产品。具体
技术实现思路
可参考论文1～3中所述：1、Cosgrove D J, Li Z C. Role of expansin in cell enlargement of oat coleoptiles[J]. Plant Physiology, 1993, 103(4): 1321-1328；2、Markku S, Marja P, Satu H, et al. Swollenin, a Trichoderma reesei protein with sequence similarity to the plant expansins, exhibits disruption activity on cellulosic materials[J]. Eur J Biochem, 2002, 269(17): 4202-4211；3、Eun S K, Lee H J, Bang W G, et al. Func本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于粪便堆肥的新型EM菌剂，其特征在于，由有益微生物群、有机质生物降解增速因子和重金属束缚材料按照质量比为1～2：3～5：4～6的比例配混得到；所述有益微生物群由光合细菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、白腐菌、放线菌、固氮菌、木霉和硝化细菌按照等质量比配混得到；所述有机质生物降解增速因子由无机盐、纤维素酶增效蛋白、水溶性糖类和有机酸组成，其中各组分的含量为：无机盐为5～15wt％，纤维素酶增效蛋白为0.1～0.6wt％，有机酸为1～6 wt％，余量为水溶性糖类；所述重金属束缚材料为膨润土分子筛或者粉煤灰分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种用于粪便堆肥的新型EM菌剂，其特征在于，由有益微生物群、有机质生物降解增速因子和重金属束缚材料按照质量比为1～2：3～5：4～6的比例配混得到；
所述有益微生物群由光合细菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、白腐菌、放线菌、固氮菌、木霉和硝化细菌按照等质量比配混得到；
所述有机质生物降解增速因子由无机盐、纤维素酶增效蛋白、水溶性糖类和有机酸组成，其中各组分的含量为：无机盐为5～15wt％，纤维素酶增效蛋白为0.1～0.6wt％，有机酸为1～6 wt％，余量为水溶性糖类；
所述重金属束缚材料为膨润土分子筛或者粉煤灰分子筛。
2.如权利要求1所述的用于粪便堆肥的新型EM菌剂，其特征在于，所述无机盐由铵盐、钾盐和硫酸亚铁配混得到，其中铵盐、钾盐和硫酸亚铁的质量比为2～5:1～3：0.1～0.3；所述铵盐为氯化铵、硫酸铵和碳酸铵中的一种；钾盐为磷酸二氢钾...

【专利技术属性】
技术研发人员：高进，陶冶，梁亚勤，
申请(专利权)人：重庆普天庆能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85