本发明专利技术公开了一种废弃物堆肥用复合菌剂、其制备方法及利用复合菌剂进行废弃物堆肥的方法，复合菌剂包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis)、构巢曲霉(Aspergillus nidulans)。复合菌剂的微生物具有显著的木质素及纤维素分解功能，将为从废弃物堆肥腐熟阶段分离出来的微生物按比例复配的复合菌剂进行园林绿化废弃物堆肥，显著降低了堆肥产品中木质素、纤维素的含量，提高木质素、纤维素的降解率。
Compound microbial agent for waste composting, its preparation method and waste composting method
The invention discloses a compound microbial agent for waste composting, a preparation method thereof and a method for waste composting using the composite microbial agent, which comprises Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis and Aspergillus nidulans. Compound microorganisms have significant lignin and cellulose decomposition functions. Compound microorganisms separated from the composting stage of waste composting will compost gardening wastes proportionally, which significantly reduces the content of lignin and cellulose in composting products, and improves the degradation rate of lignin and cellulose.
【技术实现步骤摘要】
废弃物堆肥用复合菌剂、其制备方法及废弃物堆肥方法
本专利技术涉及园林绿化废弃物堆肥化处理技术，特别涉及一种复合菌剂的制备及接种于堆肥促进木质素快速降解的方法。
技术介绍
随着全国城市绿化的快速发展，园林绿化废弃物如乔灌草修剪物、枯枝落叶、杂草残花等的产生量越来越大，焚烧和填埋的处理方式易造成环境污染和资源浪费，园林绿化废弃物的高效降解及资源利用成为人们的研究热点。园林绿化废弃物的主要成分为木质纤维素，它是自然界中含量最多的可再生能源物质，主要由木质素、纤维素和半纤维素相互嵌合组成，其中木质素结构复杂而不规则，又将纤维素分子包埋其中，形成一种天然屏障，是园林绿化废弃物降解的主要限制因素之一。大量的研究表明，在园林绿化废弃物降解过程中，微生物对于木质素的降解起到了关键的作用。在自然环境中，大量微生物形成微生物群落，共同作用以分解木质纤维素，促进园林绿化废弃物降解。单一微生物菌剂只能针对木质素或者纤维素，功能性较单一。然而园林绿化废弃物中包含有大量的木质素、纤维素及半纤维素，并且相互作用形成复合体，具有很强的抗分解能力。而单一的微生物不能产生所有分解其高分子物质的酶，这就限制了单一微生物菌剂对于园林绿化废弃物的分解效果。因此一种微生物对其高分子物质的分解能力是有限的，对园林绿化废弃物进行降解需要多种微生物的协同作用。在目前的研究中，进行二次回归正交设计以优化复合菌剂配方中多种微生物的最佳配比是比较科学的方法之一。从园林绿化废弃物堆肥的腐熟阶段分离出的具有木质素及纤维素分解功能的微生物，然后将多种微生物配比成复合菌剂，在腐熟阶段开始时加入。微生物的筛选时间及添加复合菌剂的时机是腐熟期，因为在堆肥过程中，腐熟期时间最长，温度最稳定，将复合菌剂在堆肥的腐熟期时添加可以保持其最佳适应性并尽可能长的保持复合菌剂的分解效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有废弃物堆肥处理过程中存在的技术问题，提供一种废弃物堆肥用复合菌剂、其制备方法及利用该复合菌剂进行废弃物堆肥的方法，本专利技术中的复合菌剂的微生物是从园林绿化废弃物堆肥的腐熟阶段分离出来，按照科学配比进行复合配制而成，具有显著的木质素及纤维素分解功能，本专利技术的复合菌剂在废弃物堆肥的腐熟期添加，显著降低堆肥产品中木质素、纤维素的含量，提高木质素、纤维素的降解率。为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种复合菌剂，用于废弃物堆肥，包括枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、苏芸金杆菌(Bacillusthuringiensis)、构巢曲霉(Aspergillusnidulans)。其中，所述复合菌剂用于废弃物堆肥的腐熟阶段，即所述复合菌剂为废弃物堆肥腐熟阶段用菌剂。特别是，所述废弃物选择园林废弃物。尤其是，所述园林废弃物选择树枝、树皮、草屑、花败、落叶、麦秸、芦苇、葵花秆、茅草茎、水稻秸秆、玉米芯、玉米秸秆，桃核、杏核、李核、花生壳、葵花籽壳、棉籽壳、油茶果壳，椰糠、椰壳中的一种或多种。其中，每1ml所述的复合菌剂中所述芽孢杆菌B1、芽孢杆菌B2、构巢曲霉的菌落数之比为(0.05-0.2)：(6-30)：1，优选为(0.08-0.165)：(6.6-22.5)：1，进一步优选为0.165:22.5:1。特别是，每1ml所述的复合菌剂中所述微生物芽孢杆菌B1、芽孢杆菌B2、构巢曲霉的菌落数为(35-50)×107cfu，优选为(38-48)×107cfu，进一步优选为47.33×107cfu。本专利技术所述微生物芽孢杆菌经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，与genebank注册号为NR102783的细菌16srDNA基因序列一致，同时结合生理及生化指标相同，鉴定为同一菌株；本专利技术的苏芸金杆菌(Bacillusthuringiensis)，与genebank注册号为AM293345的细菌16srDNA基因序列一致，同时结合生理及生化指标相同，鉴定为同一菌株；本专利技术的构巢曲霉鉴定为构巢曲霉(Aspergillusnidulans)，与genebank注册号为FJ878643的真菌rDNAITS基因序列一致，同时结合生理及生化指标，鉴定为同一菌株木质素与纤维素的分解需要酶进行反应，而分解酶普遍具有专一性，即一种酶只对木质素或者纤维素的分解起作用。由单一微生物制备的菌剂往往只包含分解功能单一的酶。而先前研究已经表明，植物体内木质素与纤维素并不是独立存在的，而是木质素围绕包裹在纤维素形成木质纤维素。由于木质素的存在，纤维素分解酶无法充分的与纤维素接触反应，这就制约了园林绿化废弃物的分解效率，延长了发酵的时间。而本专利技术中3株微生物，曲霉菌分泌的木质素分解酶和枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌分泌的纤维素降解酶构成分解酶酶系，木质素分解酶分解了木质纤维素中的木质素，扩大了纤维素与纤维素分解酶的接触面积，两种功能酶相互配合，可以显著提高绿化废弃物中木质素、纤维素的分解效率，降低堆肥产品中木质纤维素的含量，提高腐熟程度。本专利技术另一方面提供一种复合菌剂的制备方法，包括如下步骤：1)将枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、苏芸金杆菌(Bacillusthuringiensis)分别接种至牛肉膏蛋白胨液体培养基中，进行扩繁培养，分别获得枯草芽孢杆菌菌液、苏云金杆菌菌液；2)将构巢曲霉(Aspergillusnidulans)接种至PDA液体培养基中，进行扩繁培养，制得构巢曲霉菌液；3)将芽孢杆菌菌液、苏云金杆菌菌液、构巢曲霉菌液混合，即得复合菌剂。其中，步骤1)中所述的牛肉膏蛋白胨液体培养基：蛋白胨10g，牛肉膏3g，NaCl5g，水1L，pH：天然，121℃高温灭菌30min。灭菌冷却后备用。特别是，所述枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌的扩繁培养条件为：培养温度为20-35℃，优选为(28±2)℃；培养时间为60-80h，优选为72h。其中，步骤2)中所述PDA液体培养基：马铃薯滤液：1L，葡萄糖：20.0g，KH2PO4：3.0g，MgSO4·7H2O：1.5g，维生素B1：0.1g，pH：天然，121℃高温灭菌30min。灭菌冷却后备用。特别是，所述构巢曲霉(Aspergillusnidulans)的扩繁培养条件为：培养温度为20-35℃，优选为(28±2)℃；培养时间为40-60h，优选为48h。特别是，步骤1)中扩繁培养的枯草芽孢杆菌菌液中每克枯草芽孢杆菌菌液中枯草芽孢杆菌菌落数为106cfu以上；每克苏云金杆菌菌液中苏云金杆菌菌落数为108cfu以上；步骤2)中扩繁培养的构巢曲霉菌液每克构巢曲霉菌液中菌落数为107cfu以上。尤其是，步骤3)中所述复合菌剂中所述枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌、构巢曲霉的菌落数之比为(0.05-0.2)：(6-30)：1，优选为(0.08-0.165)：(6.6-22.5)：1，进一步优选为0.165:22.5:1。。特别是，步骤3)中所述复合菌剂中微生物枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌、构巢曲霉的菌落数为(35-50)×107cfu，优选为(38-48)×107cfu，进一步优选为47.33×107cfu。本专利技术又一方面提供利用上述复合菌剂进行废弃物堆肥处理方法，包括如下步骤：A)向废弃物中添加发酵促进剂鼠李糖脂、竹醋液或木醋液，并调节废弃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合菌剂，用于废弃物堆肥，其特征是，包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis)、构巢曲霉(Aspergillus nidulans)。
【技术特征摘要】
1.一种复合菌剂，用于废弃物堆肥，其特征是，包括枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、苏芸金杆菌(Bacillusthuringiensis)、构巢曲霉(Aspergillusnidulans)。2.如权利要求1所述的复合菌剂，其特征是，每1ml所述的复合菌剂中所述芽孢杆菌、苏云金杆菌、构巢曲霉的菌落数之比为(0.05-0.2)：(6-30)：1。3.一种复合菌剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：1)将枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、苏芸金杆菌(Bacillusthuringiensis)分别接种至牛肉膏蛋白胨液体培养基中，进行扩繁培养，分别获得枯草芽孢杆菌菌液、苏云金杆菌菌液；2)将构巢曲霉(Aspergillusnidulans)接种至PDA液体培养基中，进行扩繁培养，制得构巢曲霉菌液；3)将芽孢杆菌菌液、苏云金杆菌菌液、构巢曲霉菌液混合，即得复合菌剂。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，每1ml由所述枯草芽孢杆菌菌液、苏云金杆菌菌液、构巢曲霉菌液混合配制的复合菌剂中所述枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌、构巢曲霉的菌落数为(35-50)×10...
【专利技术属性】
技术研发人员：李素艳，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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