一种园林废弃物降解菌剂制造技术

本发明专利技术提供了一种园林废弃物降解菌剂，包括菌剂和基础培养液，菌组包括原小单孢菌、伯克氏菌、疏棉状嗜热丝孢菌、贺氏菌和链霉菌，基础培养液包括小麦麸皮、淀粉、木糖、牛肉膏、硝酸铵和无菌水，菌组与基础培养液的重量比为1：1.5‑1：2。本方案的有益效果为：采用本方案的降解菌剂对园林废弃物进行发酵结束后，半纤维素、纤维素和木质素的降解率均显著高于单独使用某一种菌；本发明专利技术方案加入了糖降解菌贺氏菌和链霉菌，能够将园林废弃物中其他的多糖物质进行高效降解，提升整体发酵过程。本发明专利技术的复合降解菌剂，木质素降解效率高；不仅节约土地资源、改良土壤和生态、缓解环境污染，还可以将降解后的基质变废为宝，实现资源再利用。

A degradation agent for garden waste

The present invention provides a microbial agent for degrading garden waste, including microbial agent and basic culture medium. The microbial group includes protomonospora, Burkholderia, thermophilic filaria, Helicobacter and Streptomyces. The basic culture medium includes wheat bran, starch, xylose, beef paste, ammonium nitrate and aseptic water, microbial group and basic culture medium. The weight ratio is 1:1.5 1:2. The beneficial effects of the scheme are as follows: after the fermentation of garden waste with the degradation bacteria agent of the scheme, the degradation rates of hemicellulose, cellulose and lignin are significantly higher than those of a single bacteria; the scheme of the invention adds the sugar-degrading bacteria Helicobacter and Streptomyces, and can be used for other polysaccharides in garden waste. The quality of the product is highly efficient and the whole fermentation process is enhanced. The composite degrading bacteria agent of the invention has high lignin degrading efficiency, not only saves land resources, improves soil and ecology, alleviates environmental pollution, but also can turn the degraded matrix into treasure and realize resource reuse.

【技术实现步骤摘要】
一种园林废弃物降解菌剂
本专利技术属于园林废弃物处理领域，具体涉及一种园林废弃物降解菌剂。
技术介绍
随着城市绿化面积不断扩大、绿化建设的快速发展，以及人们对生态环境要求的提高，园林废弃物的产生量迅速增加且逐年上升。但绝大部分废弃物都没有实现资料化利用，绝大部分同生活垃圾一样采用焚烧、填埋等处理方式，不仅带来严重的环境问题、造成资源浪费，还会增加垃圾处理成本，不符合生态环境的要求。大多数园林废弃物含有丰富的有机质，部分地区参照着农业废弃物的堆肥方式，通过堆腐使园林废弃物形成基质，重新应用于园林和城市绿化，既减少对环境的污染，也节约资源，是一种适合可持续发展的处置方式。园林废弃物主体是植物组织，主要组成成分有纤维素、木质素和半纤维素，很少含有人类生活垃圾成分，相比于农业废弃物含有更丰富的木质素。这些木质素主要存在于植物细胞壁的微管组织中，木质素分子链聚集成的微纤丝相互交织镶嵌排列形成结晶相和非结晶相。这种精致紧密的晶体结构有超强的防御作用，化学试剂或生物酶难以有效接触表面与之作用，故而难以被降解。堆肥过程主要由其中的微生物群落所驱动，需要多种微生物共同协作完成，不同的堆肥废弃物降解的主导微生物也不同。由于园林废弃物的植物组织具有更高的结构异质性、更高的硅含量和木质素含量，现有技术中关于农业或者生活垃圾的堆肥处理方式显然不适用于园林废弃物。因此筛选出能够高效降解纤维素的微生物菌种，并研发适用于园林废弃物的复合降解菌剂，对于园林废弃物的处理和环境保护具有重要意义。
技术实现思路
：针对现有技术中的不足之处，本专利技术提供一种园林废弃物降解菌剂，能高效的降解木质素，使得园林废弃物通过堆肥和生物降解重新应用于园林和城市绿化。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种园林废弃物降解菌剂，包括菌组和基础培养液，菌组包括原小单孢菌(Bacillusmojavensis)、伯克氏菌(Burkholderiasp.)、疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyceslanuginosus)、贺氏菌(ShigellaCastellani)和链霉菌(streptomyces)，基础培养液包括小麦麸皮、淀粉、木糖、牛肉膏、硝酸铵和无菌水，菌组与基础培养液的重量比为1：1.5-1：2。优选的，上述园林废弃物降解菌剂中菌组按重量份数包括如下组分：原小单孢菌40-55份、伯克氏菌10-25份、疏棉状嗜热丝孢菌15-25份、贺氏菌5-10份、链霉菌5-10份。优选的，上述园林废弃物降解菌剂中，基础培养液pH值为7.0-7.2，牛肉膏和硫酸铵形成质量分数为0.5-1％的混合物。优选的，上述园林废弃物降解菌剂中，基础培养液按重量份数包括如下组分：小麦麸皮30-35份、淀粉5-15份、木糖5-15份、牛肉膏和硝酸铵混合物25-40份、无菌水25-55份。优选的，上述园林废弃物降解菌剂中，园林废弃物降解菌组按重量份数包括如下组分：原小单孢菌50-55份、伯克氏菌15-25份、疏棉状嗜热丝孢菌20-25份、贺氏菌5-10份、链霉菌5-10份。优选的，上述园林废弃物降解菌剂中，基础培养液按重量份数包括如下组分：小麦麸皮35份、淀粉10份、木糖10份、牛肉膏和硝酸铵混合物35份、无菌水35-50份。优选的，上述园林废弃物降解菌剂中，园林废弃物降解菌组按重量份数包括如下组分：原小单孢菌50份、伯克氏菌20份、疏棉状嗜热丝孢菌25份、贺氏菌10份、链霉菌10份。本专利技术还提供一种利用园林废弃物降解菌剂降解园林废弃物的处理方法，包括以下步骤：S1、园林废弃物进行初处理，进行大致切碎并摊平，厚度5-15厘米；S2、将园林废弃物降解菌剂的菌剂和基础培养液混合均匀；S3、将混合后的降解菌剂但撒播接种至园林废弃物表面，降解菌剂与园林废弃物的重量份数比例为1：200-1：300；S4、将接菌后的园林废弃物搅拌均匀，覆上塑料膜进行发酵，保持温度20-35℃，一周后处理完成。本专利技术方案的原理介绍如下：纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，是植物细胞壁的主要成分。半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。木质素是自然界中仅次于纤维素的最为丰富的有机物，不含有易水解的重复单元。一般木材中，纤维素占40～50％，还有10～30％的半纤维素和20～30％的木质素。微生物通过产生纤维素酶、木质素过氧化酶等生物酶类，将纤维素和木质素水解成小分子物质，完成降解过程。单一的酶系组分不能独立完成对天然木质素底物的最终降解，把天然木质素底物降解为葡萄糖等单糖，必须在几类纤维素酶系组分的共同作用下才能完成。使用复合菌剂一来可以改善体系内各种酶组分的活力和稳定性；二来通过丰富混合培养体系内其它与木质素降解有关的小分子活性因子和活性酶的种类来实现。本专利技术方案中的降解菌剂包括菌剂和基础培养液，菌组包括原小单孢菌、伯克氏菌、疏棉状嗜热丝孢菌、贺氏菌和链霉菌。经过专利技术人繁复的试验发现原小单孢菌配合伯克氏菌，二者对木质素的降解能力和效率很高。而天然木质素中存在的半纤维素对于降解效率有着重要的影响，实验发现在木质素降解过程中，高浓度的木聚寡糖会抑制纤维素酶的活性，而疏棉状嗜热丝孢菌是很高效的半纤维素降解菌，加入疏棉状嗜热丝孢菌一方面降解园林废弃物中的半纤维素，同时还能提高纤维素降解菌的降解效率。也即在天然木质素的降解过程中，半纤维素酶和纤维素酶之间发生了协同效应，促进了纤维素和半纤维素的转化率。贺氏菌和链霉菌是糖降解菌，而园林废弃物的植物组织中有丰富的糖含量，加入贺氏菌和链霉菌能加快整个堆肥降解处理过程。因为在园林废弃物的堆肥堆制过程，需要尽快形成了一个稳定的微生物群落结构，从而尽快完成降解处理。本专利技术的菌剂还包括小麦麸皮、淀粉、木糖、牛肉膏、硝酸铵和无菌水组成的基础培养液，菌组与基础培养液的重量比为1：1.5-1：2。基础培养液中的淀粉、牛肉膏、硝酸铵和无菌水帮助菌组中的各种菌保存、维持活性、是帮助淋洒于园林废弃物表面后进行快速繁殖的助剂。基础培养液中的木糖和小麦麸皮是木聚糖酶优良诱导剂，能够迅速激活和诱导本专利技术的菌组进行降解相关酶的分泌。本专利技术方案的有益效果如下：实验证明，采用本方案的降解菌剂对园林废弃物进行发酵结束后，半纤维素、纤维素和木质素的降解率均显著高于单独使用某一种菌；本专利技术方案加入了糖降解菌贺氏菌和链霉菌，能够将园林废弃物中其他的多糖物质进行高效降解，提升整体发酵过程。本专利技术通过实验找到合适菌株组合制备复合降解菌剂，显著提高了木质素的降解效率；不仅节约土地资源、改良土壤和生态、缓解环境污染，还可以将降解后的基质变废为宝，实现资源再利用。附图说明图1为本专利技术实验例的五种菌株产滤纸酶活的分析图；图2为本专利技术实验例的五种菌株产CMC酶活的分析图；图3为本专利技术实验例的五种菌株产外切酶活的分析图。具体实施方式现参照说明书附图来阐述本专利技术的选定实施例，本领域技术人员根据本公开的本专利技术的实施例的下属说明仅是示例性的，并不是为了限制本专利技术的方案。实施例1一种园林废弃物降解菌剂，包括菌组和基础培养液，菌组包括原小单孢菌40份、伯克氏菌10份、疏棉状嗜热丝孢菌15份、贺氏菌5份、链霉菌5份；基础培养液按重量份数包括如下组分：小麦麸皮30份、淀粉5份、木糖5份、牛肉膏和硝酸铵混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种园林废弃物降解菌剂，包括菌组和基础培养液，其特征在于，所述菌组包括原小单孢菌(Bacillus mojavensis)、伯克氏菌(Burkholderia sp.)、疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)、贺氏菌(Shigella Castellani)和链霉菌(streptomyces)，所述基础培养液包括小麦麸皮、淀粉、木糖、牛肉膏、硝酸铵和无菌水，所述菌组与所述基础培养液的重量比为1：1.5‑1：2。

【技术特征摘要】
1.一种园林废弃物降解菌剂，包括菌组和基础培养液，其特征在于，所述菌组包括原小单孢菌(Bacillusmojavensis)、伯克氏菌(Burkholderiasp.)、疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyceslanuginosus)、贺氏菌(ShigellaCastellani)和链霉菌(streptomyces)，所述基础培养液包括小麦麸皮、淀粉、木糖、牛肉膏、硝酸铵和无菌水，所述菌组与所述基础培养液的重量比为1：1.5-1：2。2.根据权利要求1所述的一种园林废弃物降解菌剂，其特征在于，所述园林废弃物降解菌组按重量份数包括如下组分：所述原小单孢菌40-55份、所述伯克氏菌10-25份、所述疏棉状嗜热丝孢菌15-25份、所述贺氏菌5-10份、所述链霉菌5-10份。3.根据权利要求2所述的一种园林废弃物降解菌剂，其特征在于，所述基础培养液pH值为7.0-7.2，所述牛肉膏和硫酸铵形成质量分数为0.5-1％的混合物。4.根据权利要求3所述的一种园林废弃物降解菌剂，其特征在于，所述基础培养液按重量份数包括如下组分：所述小麦麸皮30-35份、所述淀粉5-15份、所述木糖5-15份、所述牛肉膏和硝酸铵混合物25-40份、所述无菌水25-55份。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，周童，王瑞莹，王利芬，万可，袁泽斌，牟昌红，王从梅，孙向丽，袁慧燕，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32