一种促进玉米秸秆好氧发酵产热的菌液及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种促进秸秆好氧发酵产热的菌液，所述菌液包括：低温启动菌和高温纤维素降解菌；制备过程为将低温启动菌和高温纤维素降解菌培养至对数生长期，得到低温启动菌液和高温纤维素降解菌液；然后将取低温启动菌液和高温纤维素降解菌液混合至发酵培养基中，混合培养，得到菌液。将该菌剂应用于制备促进秸秆好氧发酵产热溶液中，并对秸秆进行好氧发酵，可使秸秆快速发酵产热。可使秸秆快速发酵产热。可使秸秆快速发酵产热。

【技术实现步骤摘要】
一种促进玉米秸秆好氧发酵产热的菌液及制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及秸秆发酵菌液
，更具体地说是涉及一种促进玉米秸秆好氧发酵产热的菌液及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]利用秸秆好氧发酵(堆肥)产生的热量对农村地区进行供暖则可以同时解决散煤和秸秆燃烧造成的空气污染及资源浪费问题。秸秆好氧发酵不同于直接燃烧生物质成型燃料，此过程不需要挤压、烘干等多种工艺，使用方便。相较于厌氧发酵，好氧发酵过程中无异味和蚊虫滋生等问题。通过相关工艺，回收秸秆等生物质好氧发酵过程中产生的热量可以替代散煤燃烧给农村地区居民房、蔬菜大棚、养殖场和加工厂等多种场所进行供暖。发酵剩余产物为有机肥，可以进行还田，促进农作物生长。这是一种适用于农村地区的热
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肥联产生态模式。
[0003]目前关于好氧发酵菌剂的研究多以获得高效有机肥为目的的传统菌剂为主，如沼渣腐熟菌剂(专利CN109516873A)和蘑菇栽培基质腐熟菌剂(专利CN101974436A)等。该种菌剂将原料中的化学能主要转变为腐殖质存储下来，在发酵过程中释放的热量较少，且对木质纤维素的降解较为缓慢，产热速率较慢。因此，传统菌剂不适用于以产热为目的的好氧发酵过程中，有必要筛选出一种使秸秆快速氧化放热的菌剂用于此研究中。为保证发酵热能顺利应用于农村地区，依据冬季气候寒冷的特点，因此还需筛选快速启动菌保证低温环境下生物质好氧发酵顺利进行。目前，一种适用于寒冷地区秸秆好氧发酵快速启动且使其持续产热的菌剂的制备方法和应用尚未报道。
[0004]因此，如何提供一种促进玉米秸秆好氧发酵产热的菌液并对其进行应用是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种促进秸秆好氧发酵产热的菌液及其制备方法与应用，以该菌液对秸秆进行耗氧发酵，可使秸秆快速发酵产热。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种促进秸秆好氧发酵产热的菌液，所述菌剂包括：低温启动菌和高温纤维素降解菌，且两者的体积比为1:1。
[0008]作为对上述技术方案的进一步限定和补充，所述低温启动菌包括：芽孢杆菌LT501、芽孢杆菌LT792、芽孢杆菌LT895；所述高温纤维素降解菌包括：芽孢杆菌HT301和芽孢杆菌HT633。
[0009]作为与上述主题相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护促进秸秆好氧发酵产热的菌液的制备方法：分别将低温启动菌和高温纤维素降解菌培养至对数生长期，得到低温启动菌液和高温纤维素降解菌液；然后取低温启动菌液和高温纤维素降解菌液混合至发酵培养基中，混合培养，得到发酵菌液。
[0010]作为对上述制备方法的进一步限定和补充，所述低温启动菌液的制备方法为：将芽孢杆菌LT501、LT792、LT895以1：1：1的体积比在LB培养基中混合培养12h，得低温启动菌液；所述高温纤维素降解菌液的制备方法为：将芽孢杆菌HT301和HT633以1：1的体积比在LB培养基中混合培养12h，得高温纤维素降解菌液。
[0011]作为对上述制备方法的进一步限定和补充，所述混合培养为30℃、120rpm下培养12h。
[0012]作为与上述主题相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护上述制备方法下制备得到的菌液在制备促进秸秆好氧发酵产热溶液中的应用。
[0013]作为与上述主题相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护一种促进秸秆好氧发酵产热的溶液，包括：上述所述菌液和堆肥调节剂；其中，所述菌液与堆肥比例为0.3％(v/m)；所述堆肥调节剂为尿素和磷酸二氢钾的水溶液,其中秸秆：尿素：磷酸二氢钾的质量比为100：3：1。
[0014]作为与上述主题相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护一种促进秸秆好氧发酵产热的方法，具体操作为：
[0015]1)将秸秆粉碎，得粉碎秸秆；
[0016]2)在反应器底部先铺上一层粉碎秸秆，再均匀地在粉碎秸秆上方喷洒促进秸秆耗氧发酵产热的溶液，其中粉碎秸秆与溶液的质量比为3：2，然后继续覆盖一层粉碎秸秆并喷洒溶液；重复该操作，直至粉碎秸秆填满反应器，封闭反应器，秸秆发酵开始进行，每七天打开反应器进行翻堆操作。
[0017]作为对上述产热方法的进一步限定和补充，步骤1)中，所述粉碎秸秆的粒径为L＝3.5cm
±
1.5cm，W＝0.5cm。
[0018]作为对上述产热方法的进一步限定和补充，步骤2)中，每层粉碎秸秆的厚度为10cm。
[0019]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种促进秸秆好氧发酵产热的菌剂及其制备方法和应用，用于解决目前好氧发酵过程中产热量不足的问题。本专利技术菌剂可在快速在低温和高温环境中分解原料中有机质，使发酵系统在寒冷条件下迅速启动并延长高温期时间，并且发酵产物完全符合国家最新标准NY525
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2021中的有机肥各项指标，可施用到农田中进行还田。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1附图为实验室1L规模的菌液与市场化商品FS菌剂的堆肥温度对比图；
[0022]图2附图为实验室30L规模的菌液的堆肥温度变化曲线图；
[0023]图3附图为好氧发酵后物料的SEM图像图；
[0024]图4附图为好氧发酵过程中的pH值的变化图；
[0025]图5附图为好氧发酵过程中的EC值的变化图；
[0026]图6附图为好氧发酵过程中的含水率的变化图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例中涉及的微生物材料均为市售。
[0029]芽孢杆菌LT501购自埃尔文生物公司，产品编号为CMCC(B)63501；
[0030]芽孢杆菌LT792购自埃尔文生物公司，产品编号为VIP(h)115055；
[0031]芽孢杆菌LT895购自埃尔文生物公司，产品编号为VIP(h)1460；
[0032]芽孢杆菌HT301购自埃尔文生物公司，产品编号为VIP(h)115001；
[0033]芽孢杆菌HT633购自埃尔文生物公司，产品编号为VIP(h)115037；
[0034]查询官网为
[0035]ATCC菌种购买_菌种保藏中心
→
【莱耀标准品网】(gjbzwz.com)
[0036]搜索芽孢杆菌可得。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进秸秆好氧发酵产热的菌液，其特征在于，所述菌剂包括：低温启动菌和高温纤维素降解菌，且两者的体积比为1:1。2.根据权利要求1所述的一种促进秸秆好氧发酵产热的菌液，其特征在于，所述低温启动菌包括：三种不同的芽孢杆菌，分别为芽孢杆菌LT501、芽孢杆菌LT792和芽孢杆菌LT895；所述高温纤维素降解菌包括：两种不同的芽孢杆菌，分别为芽孢杆菌HT301和芽孢杆菌HT633。3.根据权利要求1或2所述的一种促进秸秆好氧发酵产热的菌液的制备方法，其特征在于，具体操作为：分别将低温启动菌和高温纤维素降解菌培养至对数生长期，得到低温启动菌液和高温纤维素降解菌液；然后取低温启动菌液和高温纤维素降解菌液混合至发酵培养基中，混合培养，得到发酵菌液。4.根据权利要求3所述的一种促进秸秆好氧发酵产热的菌液的制备方法，其特征在于，所述低温启动菌液的制备方法为：将芽孢杆菌LT501、LT792、LT895以1：1：1的体积比在LB培养基中混合培养12h，得低温启动菌液；所述高温纤维素降解菌液的制备方法为：将芽孢杆菌HT301和HT633以1：1的体积比在LB培养基中混合培养12h，得高温纤维素降解菌液。5.根据权利要求4所述的一种促进秸秆好氧发...

【专利技术属性】
技术研发人员：于艳玲，曹永娜，许磊，刘净伊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：