一种微生物发酵菌及其应用制造技术

本发明专利技术涉及微生物发酵菌及其在玉米秸秆鸡粪堆肥领域的应用，属于生物技术和环保技术领域。所述微生物发酵菌的制备方法，包括以下步骤：玉米秸秆干燥、粉碎，得到玉米秸秆粉末；玉米秸秆粉末经芬顿反应，得到预处理后的玉米秸秆粉末；将一水柠檬酸、茉莉酸和莽草酸混合，制备得到有机酸混合物；乳酸菌、产甲烷菌、纤维素酶和酵母菌混合，制备得到混合菌群；有机酸混合物和微生物菌群混合，制备得到微生物发酵菌。后将预处理的玉米秸秆粉末、新鲜鸡粪、水、微生物发酵菌和生物炭混合、进行自然堆肥，制备得到经微生物发酵菌发酵后的混合物。本发明专利技术通过利用微生物发酵菌和生物炭、有机酸混合协同作用于动植物有机质，从而得到堆肥产物。从而得到堆肥产物。从而得到堆肥产物。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物发酵菌及其应用


[0001]本专利技术涉及微生物发酵
，具体为一种微生物发酵菌及其应用。

技术介绍

[0002]玉米秸秆主要由木质素、纤维素和半纤维素等组成，将玉米秸秆经过微生物发酵处理，可以补充畜禽所需的多种氨基酸和提高发酵饲料中的菌体蛋白含量。
[0003]现有技术关于微生物发酵菌及其应用的研究如下：专利申请CN113789291A公开了一种微生物发酵菌的制备方法。将枯菊糖芽孢乳杆菌、凝结芽孢杆菌和木醋杆菌等混合，在培养基中活化培养，后接种到发酵罐中扩大培养。其中，混合菌种中添加了活性炭，从而提高了微生物发酵菌和臭味分子的接触面积。专利申请CN103275906A公开了一种复合微生物发酵菌剂的制备方法。所述微生物发酵菌剂由地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等液体菌种混合制备得到，再将微生物发酵菌剂接入到畜禽废弃物后进行固态发酵生物降解。但是，上述专利制备的微生物发酵菌在进行生物降解过程中，并未有效改善堆肥产物的营养成分和功能。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种微生物发酵菌，具体步骤包括：
[0005]步骤(1)一水柠檬酸、茉莉酸和莽草酸混合，制备得到有机酸混合物；乳酸菌、产甲烷菌、纤维素酶和酵母菌混合，制备得到混合菌群；有机酸混合物和微生物菌群混合，制备得到微生物发酵菌；
[0006]以上操作过程中，将带有羧基、羟基和双键等官能团的混合酸
[0007]和能够有效降解有机质的微生物发酵菌混合，得到能够降解有机质废弃物的发酵菌剂。
[0008]步骤(2)预处理的玉米秸秆粉末、新鲜鸡粪、水、微生物发酵菌和生物碳进行自然堆肥，得到经微生物发酵菌发酵的混合物；
[0009]以上反应过程中，玉米秸秆粉末进行芬顿预处理，从而有助于降解木质纤维素。使得后期玉米秸秆能够更好的被酶和微生物所利用，从而促进玉米秸秆的有效水解。
[0010]优选地，步骤(1)中，一水柠檬酸、茉莉酸和莽草酸混合用量比为(10
‑
20)g:10g:10g；
[0011]优选地，步骤(1)中，乳酸菌、产甲烷菌、纤维素酶和酵母菌混合的用量比为(10
‑
15)g:10g:(10
‑
15)g:10g；
[0012]优选地，步骤(2)中，玉米秸秆干燥、粉碎过筛，得到玉米秸秆粉末；玉米秸秆粉末、H2O2溶液和FeCl3水溶液混合，得到混合物质；混合物质反应、抽滤、洗涤、干燥，得到经预处理的玉米秸秆粉末；
[0013]优选地，步骤(2)中，0.3wt％的H2O2溶液和(0.2
‑
0.3)mol/L的FeCl3水溶液混合的体积比为1000mL:1000mL；
[0014]优选地，有机酸混合物和微生物菌群混合的用量比为30g:(30
‑
40)g；
[0015]优选地，预处理的玉米秸秆粉末、新鲜鸡粪、水、微生物发酵菌和生物碳混合的用量比为1Kg:20Kg:20L:0.1Kg:(5
‑
10)Kg；
[0016]优选地，自然堆肥过程中，通入空气的流量为(5
‑
10)m3/min、持续时间为(5
‑
10)min、通风频率为每天(1500
‑
2000)次。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]1、玉米秸秆主要是由纤维素、半纤维素、和木质素等组成。纤维素是一类多聚体，由大量的β
‑
D
‑
葡萄糖糖基分子通过牢固的糖苷键结合而成；半纤维素是由小分子量糖基、碳水化合物组成。木质素分子能较高且结构牢固，不能被水解为单糖；且纤维素和半纤维素通过复合氢键结合，影响纤维素的水解，如何有效的降解玉米秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素成分是实现玉米秸秆饲料化的难点。本专利技术对玉米秸秆进行芬顿预处理，通过产生大量的羟基自由基，从而降解木质纤维素，有利于后期纤维素酶和纤维素底物直接接触，提高酶解效率。后期酶解产生的还原糖能够作为混合微生物的营养成分，提高微生物对于有机质的降解速率。
[0019]2、在玉米秸秆和鸡粪混合物中添加生物炭和有机酸，生物炭含有大量的羧基、羰基、羟基和酮基等官能团；一水柠檬酸、茉莉酸和莽草酸作为有机酸混合物，提供大量羧基、羟基和碳碳双键等官能团。一方面，生物炭和一水柠檬酸的结合，可以将镉、铅和锌等重金属元素转化为可残留和可氧化的部分，从而将堆肥产物作为受重金属污染土壤的修正剂；另一方面，莽草酸的加入有助于形成芳香氨基酸和多酚，这对于有机质转化为黄腐酸起到至关重要的作用。
[0020]3、再将经过预处理的玉米秸秆和鸡粪进行堆肥处理，从而生产出富含腐殖质的堆肥产品。其中，通过接种复合微生物发酵菌从而提高腐殖化和成熟过程的程度。乳酸菌可以将纤维素、木质素等有机物降解为容易被吸收的小分子肽和游离氨基酸等；产甲烷菌能够利用混合有机酸释放的游离H
+
，将有机物大分子转化为挥发性的脂肪酸、纤维素酶可以将纤维素分解为低聚糖和单糖；同时，玉米秸秆利用混合微生物进行预处理，可以破坏纤维素的晶体结构、增加纤维素和半纤维素的暴露面积，从而促进降解酶的渗透，有利于提高秸秆的利用效率。
[0021]4、堆肥本身是一个结合矿化和腐殖化的微生物过程，最终形成类似腐殖质的稳定产物。在整个堆肥过程中，有机质可以转化为黄腐酸、腐殖酸和腐殖质。在芬顿预处理过程中，添加的FeCl3作为产生强氧化性质的羟基自由基的催化剂，后期被各类有机酸、生物炭的结构中含有的酚羟基、醇羟基、羧基等多个反应活性基团和活性部位进行络合。同时，FeCl3本身也能够提高复合微生物发酵菌的活性。从而实现有机质—混合酸—微生物发酵菌—无机金属的联动协同作用。
附图说明
[0022]图1是本专利技术制备经微生物发酵菌发酵的混合物的工艺流程图；
[0023]图2是本专利技术备的微生物发酵菌发酵的混合物改良土壤效果检测数据柱形图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，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。
[0025]实施例1
[0026]本实施例公开一种微生物发酵菌的制备工艺，包括以下步骤：
[0027]1、玉米秸秆1000g干燥、粉碎过70目筛，得到玉米秸秆粉末。
[0028]2、玉米秸秆粉末1000g放入锥形瓶中，后在锥形瓶中加入0.3wt％的H2O2溶液1000mL和0.2
‑
mol/L的FeCl3水溶液1000mL，得到混合物质；将混合物质在摇床培养箱中以25℃、转速为200r/min反应24h、抽滤、洗涤、干燥，得到经预处理的玉米秸秆粉末；其中，干燥温度为105℃、干燥时长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：步骤(1)一水柠檬酸、茉莉酸和莽草酸混合，制备得到有机酸混合物；乳酸菌、产甲烷菌、纤维素酶和酵母菌混合，制备得到混合菌群；有机酸混合物和微生物菌群混合，制备得到微生物发酵菌；步骤(2)预处理的玉米秸秆粉末、新鲜鸡粪、水、微生物发酵菌和生物碳进行自然堆肥，得到经微生物发酵菌发酵的混合物。2.根据权利要求1所述的微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，一水柠檬酸、茉莉酸和莽草酸混合用量比为(10
‑
20)g:10g:10g。3.根据权利要求1所述的微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，乳酸菌、产甲烷菌、纤维素酶和酵母菌混合的用量比为(10
‑
15)g:10g:(10
‑
15)g:10g。4.根据权利要求1所述的微生物发酵菌的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中预处理的玉米秸秆粉末的具体制备步骤包括：玉米秸秆干燥、粉碎过筛、得到玉米秸秆粉末；玉米秸秆粉末、H2O2溶液和FeCl3水溶液混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛兰，
申请(专利权)人：薛兰，
类型：发明
国别省市：