一种利用纤维素酶发酵废菌丝体和沼渣生产生物钾肥的方法，属于微生物肥料领域。本发明专利技术采用固态发酵工艺，利用钾细菌将纤维素酶发酵废菌丝体、沼渣和钾矿粉混合物通过固态发酵生产生物钾肥。该方法具有成本低、肥效高、增产效果明显的优点，并大量利用发酵废菌丝体，具有环保和资源化利用双重优势，适于大规模生产及推广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物肥料领域中的微生物肥料领域，涉及一种以纤维素酶发酵废菌丝体和沼渣为主要原料生产生物钾肥的方法。
技术介绍
丝状真菌是发酵工业重要的生产菌种，用于衣康酸、柠檬酸、真菌淀粉酶、纤维素酶、葡萄糖酸钠、青霉素等多种产品的生产当中。当前，纤维素酶的生产已经成为我国第四大酶种，且其发酵方式已经从固态发酵转变为液态发酵，其发酵过程中产生的大量废菌丝体严重污染环境，亟待处理。目前，发酵废菌丝体可以提取壳聚糖、麦角固醇、蛋白质等 (杜予民，蔡俊，杨建红，邱雁临。从柠檬酸废菌丝体中分离壳聚糖的方法。中国专利，CN 1260253C;谭天伟，罗辉，戚以政。一种利用废菌丝体提取麦角固醇的方法。中国专利，CN 1118472C ；刘建军，李丕武。从发酵法生产衣康酸产生的土曲霉废菌丝体中提取壳聚糖的方法，中国专利，CN 101538335A)，但上述文献未提及纤维素酶发酵废菌丝体的有效处理方法，且所述及的方法因其处理成本高，也不适于大规模应用，大量的废菌丝体仍然得不到有效解决。在废菌丝体中，存在着约占其干重20-30%的几丁质和30%以上的蛋白质，营养充足，十分适于有机肥料的生产。其中几丁质经微生物降解后产生壳聚糖。较之虾、蟹壳来源的壳聚糖，真菌菌丝体壳聚糖具有来源广泛、质量安全稳定、不受季节影响等优点。此外，纤维素酶废菌丝体中残存的纤维素酶活力可以对纤维素类物质进行水解，提高纤维素类废弃物的利用效率。沼渣一般可用作生物肥料，但其肥效较低且不稳定。考虑到其中仍含有部分木质纤维素，利用沼渣制备生物肥料已经有相关专利公开。专利申请书200810147682. 3 公开了用沼气渣制备微生物有机肥料的方法。其组分为沼气渣经无害化处理后的有机肥料60-80%、腐殖酸肥料30-35%、微生物功能菌(侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌)3-4%、微量元素1-1.5%。上述组分经搅拌均勻后可以得到生物肥料。专利申请书 200810219155. 9 (CN101423425)公开了沼渣综合利用生产活性生物有机肥及其方法。其原料重量配比为沼渣污泥有机物水葫芦干基糖蜜发酵废水EM菌=55-62 15-2012.5-15 10-14 0.5-1.0。所获得的活性生物有机肥可以明显促进作物生长，提高产量。 专利申请书201010011344. 4公开了沼渣有机肥及其制备方法，以沼渣为主要原料(用量大于80% )，与腐植酸、氮肥、磷肥、钾肥及微量元素配合后在浅池中经有氧二次发酵、风干、 固化后制成有机肥。专利技术专利申请书200810025668. 6公开了一种有机生物肥料的生产方法。该方法主要包括如下步骤首先将动物粪便、木制碎末、废渣、补充料和菌种(芽孢杆菌即酵母菌)构成的原料与水混合均勻；其次，将混合物进行常温堆肥发酵40-55天并充入空气2-4次，在混合物中含水量达到20% -25%时成为肥料。上述专利虽然利用沼渣作为原料，但未针对性对其中主要成分纤维素做进一步降解处理，导致沼渣中木质纤维素水解不充分、肥效不高，实际应用效果不理想。专利申请书200810025668. 6公开了一种有机生物肥料的生产方法，将动物粪便、木制碎末、废渣、补充料和菌种构成的原料与水混合均勻后进行常温堆肥发酵，发酵时间为40-55天，其间向混合物中通入空气2-4次，在含水量为20-25%时即成肥料。该方法所用菌种为酵母和芽孢杆菌，所得肥料营养成分不确定，且因是常规堆肥，钾细菌生物活力不确定，肥效不稳定，有效活菌数难以达标，不利于商品化。专利申请书200410088855. 0 (CN 1257267C)公开了一种钾细菌及利用该细菌生产微生物肥料菌种剂的方法，提供了新菌种和新技术方案生产微生物菌种剂，其所采用的方法为液态发酵法，所制成的菌剂再与常规肥料配合使用。该专利技术较好解决了生物钾肥中的有效活菌浓度问题，但未提及废弃物综合利用问题，且生产成本较高，不利于大规模推广。本专利技术公开了一种，利用两种工农业废弃物生产生物钾肥，可以大大降低生产成本，并解决了沼渣的高效利用问题， 有利于大规模沼气工程的推广和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。本专利技术由如下步骤组成(1)沼渣的预处理采用纤维素酶发酵废菌丝体与沼渣混合，利用其中的纤维素酶活力水解沼渣中的纤维素；(2)固态发酵培养基的配制预处理好的沼渣连同其中的纤维素酶发酵废菌丝体，尿素，过磷酸钙，氯化钾，磷酸二氢钾，钾矿粉，初始含水量60% -80%, pH 6-8。； (3)环状芽孢杆菌及胶冻样芽孢杆菌的培养两种细菌的培养方法可以从公开文献获得，其主要步骤均为将经斜面培养的菌体接种入摇瓶后培养获得摇瓶种子(一级种子)，再将摇瓶种子接种到发酵罐中进行放大培养(二级种子)； (4)固态发酵生产生物钾肥将环状芽孢杆菌液体种子液和胶冻样芽孢杆菌种子液分别用无菌水稀释成10亿个/毫升，按照比例接入固态发酵培养基中。接种后在发酵池中混合均勻，发酵时间为2-8天；(5)干燥。本专利技术所用菌种环状芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌，从中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)获得。其中环状芽孢杆菌可以为CGMCC编号为1. 383，1. 553，1. 554， 1. 2411，1. 2394，1. 2008其中之一；胶冻样芽孢杆菌可以为CGMCC编号为1. 231，1. 232， 1. 23 其中之一。本专利技术中如无特殊说明，原料用量均为重量份。文中所提到纤维素酶发酵废菌丝体是指，纤维素酶液态发酵结束后经过滤处理所得到的真菌菌丝体。所涉及的真菌主要为产纤维素酶的真菌，如曲霉、青霉以及木霉。文中所提及的沼渣是指，利用畜禽粪便和含纤维素废弃物为原料制取过程中排放的废弃物经固液分离后所得的固体组分，特别地，是指以农作物秸秆为主要原料制取沼气过程中排放的废弃物经固液分离后所得的固体组分。文中所提及的钾矿粉是指钾长石矿粉、霞石矿粉、杂卤石矿粉、明矾石矿粉一种或几种的混合物。文中所提及的生物钾肥是指有效活菌数符合中国NY227-94农业行业标准规定的固体硅酸盐细菌肥料。本专利技术的具体技术方案如下(1)沼渣的预处理纤维素酶发酵废菌丝体1-5份，沼渣2-6份，在发酵池中充分混合后调节含水量为50% -70% (w/w)，调节pH为4-6，于20°C _50°C条件下处理1_5天， 其间翻料3-8次。(2)固态发酵培养基的配制预处理好的沼渣连同其中的纤维素酶发酵废菌丝体 100-200份，尿素3-8份，过磷酸钙5-10份，氯化钾0_3份，磷酸二氢钾2_5份，钾矿粉10-20 份，初始含水量60% -80%, pH 6-8。上述培养基经121°C灭菌30分钟后备用。(3)环状芽孢杆菌及胶冻样芽孢杆菌的培养。本步骤包括环状芽孢杆菌的斜面培养基培养、液态发酵培养和胶冻样芽孢杆菌的斜面培养基培养、液态发酵培养两部分。①所述环状芽孢杆菌的培养斜面培养基蛋白胨1，牛肉膏0.3，氯化钠0.5，琼脂2，水100，pH 7.0。菌体在上述斜面培养基上于培养箱中32°C培养至斜面长满后用于环状芽孢杆菌的大量制备。液体培养基淀粉5，蔗糖1，CaCO3I, FeCl3O. 1，豆饼粉0. 5，硫酸铵2，磷酸二氢钾 1，硫酸镁0.5，自来水1000，pH 7.2。摇瓶种子培养摇床培本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用纤维素酶发酵废菌丝体和沼渣生产生物钾肥的方法，其特征是它是由如下步骤组成：（１）沼渣的预处理：采用纤维素酶发酵废菌丝体与沼渣混合，利用其中的纤维素酶活力水解沼渣中的纤维素；（２）固态发酵培养基的配制：预处理好的沼渣连同其中的纤维素酶发酵废菌丝体与尿素，过磷酸钙，氯化钾，磷酸二氢钾，钾矿粉混合，初始含水量６０％－８０％，ｐＨ ６－８；（３）环状芽孢杆菌及胶冻样芽孢杆菌的培养：均为将经斜面培养的菌体接种入摇瓶后培养获得摇瓶种子，再将摇瓶种子接种到发酵罐中进行放大培养得到二级种子；（４）固态发酵生产生物钾肥：将环状芽孢杆菌液体种子液和胶冻样芽孢杆菌种子液分别用无菌水稀释成１０亿个／毫升，按照比例接入固态发酵培养基中；接种后在发酵池中混合均匀，发酵时间为２－８天；（５）干燥。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓辉，华栋梁，张杰，许海朋，李岩，张晓东，
申请(专利权)人：山东省科学院能源研究所，
类型：发明
国别省市：88
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