專利名稱：一種發(fā)酵床生物活性墊料及其制備和應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物發(fā)酵床墊料，尤其涉及用于豬養(yǎng)殖的生物發(fā)酵床墊料，本發(fā)明還涉及該發(fā)酵床墊料的制備方法和應(yīng)用，屬于豬養(yǎng)殖領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)規(guī)?；?、集約化的迅猛發(fā)展，豬糞尿及污水排放對(duì)環(huán)境的污染日顯嚴(yán)重。發(fā)酵床養(yǎng)豬是近年來(lái)從日本等國(guó)家引進(jìn)的一項(xiàng)新興養(yǎng)豬技術(shù)，該技術(shù)是根據(jù)微生態(tài)原理和微生物發(fā)酵理論，將鋸末、稻殼、粉碎的農(nóng)作物秸桿、微生物菌劑和米糠、糖等輔助發(fā)酵劑按一定比例混合均勻，鋪在豬舍發(fā)酵池內(nèi)，自然發(fā)酵，形成微生物發(fā)酵床，利用發(fā)酵床中的微生物對(duì)畜禽糞尿“原位降解”，達(dá)到生態(tài)環(huán)境“零污染”的新型養(yǎng)殖模式。發(fā)酵床墊料是發(fā)酵床養(yǎng)豬關(guān)鍵的部分，對(duì)墊料原料進(jìn)行科學(xué)組合，能達(dá)到減少管理強(qiáng)度，增加養(yǎng)豬效益等目的。但目前發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)還不完善，在該技術(shù)的示范中，遇到了諸如缺乏來(lái)源廣泛、降解效果好的墊料配方等突出難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種來(lái)源廣、降解效果好的發(fā)酵床生物活性墊料及其制備和應(yīng)用方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的

一種發(fā)酵床生物活性墊料，包括以下重量百分比的原料制成
鋸末20% 50%;
稻殼20% 50%:
農(nóng)作物秸稈20% 30%;
輔料2% 3%;
發(fā)酵菌劑O. 1% O. 3%；所述的鋸末由灌木、喬木的鋸木屑中的一種或者兩種，或者灌木、喬木的粉碎物的一種或兩種組成；竹子及工業(yè)膠合板的粉碎物不能用作發(fā)酵床鋸末原料；所述的農(nóng)作物秸桿由切斷成I 2cm的稻草、粉碎的玉米秸桿、粉碎的棉桿中的一種或幾種的混合物組成；農(nóng)作物秸桿應(yīng)無(wú)霉變；所述的輔料由米糠、麥麩和紅糖中的一種或幾種組成；所述的發(fā)酵菌劑是由枯草芽孢桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)CGMCC No. 5182發(fā)酵產(chǎn)物、蛋白酶充分混勻得到的；其中有效活菌數(shù)不少于7. OX 109cfu/g，蛋白酶活不少于30U/g ;枯草芽孢桿菌菌數(shù)百分比為50% 70%，干酪乳桿菌菌數(shù)百分比為30% 50%。
所述的發(fā)酵床生物活性墊料優(yōu)選由以下重量百分比的原料制成
鋸末30%;
稻殼47%;
粉碎至I 2cm的稻草20%;
米糠2. 8%；
發(fā)酵菌劑O. 2%；所述的發(fā)酵菌劑是由由枯草芽孢桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)CGMCC No. 5182發(fā)酵產(chǎn)物、蛋白酶充分混勻得到的；其中有效活菌數(shù)不少于7. OX 109cfu/g，蛋白酶活不少于30U/g ;枯草芽孢桿菌菌數(shù)百分比優(yōu)選為60%，干酪乳桿菌菌數(shù)百分比優(yōu)選為40%。上述發(fā)酵菌劑的具體制備方法，包括以下步驟I)枯草芽孢桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物制備首先，將枯草芽孢桿菌經(jīng)過斜面菌種活化、搖瓶種子培養(yǎng)；然后進(jìn)行發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵罐中培養(yǎng)基裝量為總體積的40% 50%，接種量占培養(yǎng)基體積的O. 1% O. 3%，發(fā)酵溫度35°C 37°C，通空氣200rpm 220rpm攪拌培養(yǎng)，通氣體積與發(fā)酵液體積的比值1:1 1. 1:1，罐壓O. 03MPa O. 05MPa ;發(fā)酵終點(diǎn)為芽孢數(shù)不低于總菌數(shù)的90%，且發(fā)酵液的活菌數(shù)在2. 0X101(lCfu/mL 2. 2 X 101(lCfu/mL之間；發(fā)酵罐培養(yǎng)基各組分質(zhì)量百分比為葡萄糖O. 4`% O. 6 %，淀粉O. 3 % O. 5 %，豆餅粉1. 2 % 1. 5 %，硫酸錳O. 0062 %，酵母粉O. 8% 1.0%，蛋白胨O. 3% 0.5%，氯化鐵0.01%，磷酸二氫鉀O. 3 %，碳酸鈣0.1%，硫酸鎂0.05%，其余為水，pH 7. 2 7. 4 ;最后進(jìn)行固體吸附發(fā)酵液與麥麩按1:2的重量比例吸附，吸附后低溫抽濕干燥，水分不超過10%，產(chǎn)品含菌量在7. OX 109cfu/g 9. OX 109cfu/g之間。步驟I)所述的斜面菌種活化的培養(yǎng)基各組分質(zhì)量百分比為蛋白胨1%，NaClO. 5%，酵母膏O. 5%，瓊脂1. 5% 2. 0%，其余為水，pH 7. 2-7. 4 ；步驟I)所述的搖瓶種子的培養(yǎng)基是在步驟I)所述的斜面培養(yǎng)基中不加瓊脂，具體操作取活化的新鮮斜面菌種一環(huán)，接種于搖瓶種子液體培養(yǎng)基中，裝量為IOOmL /500mL，轉(zhuǎn)速為180rpm 200rpm, 35°C 37°C恒溫培養(yǎng)22 24h后，80°C水浴熱處理10分鐘，即可。2)干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)CGMCC No. 5182 發(fā)酵產(chǎn)物制備首先，將干酪乳桿菌經(jīng)過斜面菌種活化、種子培養(yǎng)；然后固體發(fā)酵培養(yǎng)密封發(fā)酵桶中培養(yǎng)基裝量為總體積的70% 80%，接種量占培養(yǎng)基體積的1. 0% 2. 0%，發(fā)酵溫度32°C 35°C，靜止培養(yǎng)，72 78小時(shí)發(fā)酵完畢后菌數(shù)含量在4.0父109(^11/^ 5.0\109(^11/^之間；培養(yǎng)基以麥麩為固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)，添加葡萄糖 3%，蛋白胨 1%，K2HPO4. 3H20 O. 2%, MgSO4. 7H20 O. 1%，MnSO4 O. 025%, ρΗ6· 2 6· 4，濕度控制在65% 70% ；最后發(fā)酵產(chǎn)物低溫抽濕干燥，水分不超過10%，產(chǎn)品含菌量在7. 0X109cfu/g
8.0X109cfu/g 之間。
步驟2)所述的斜面菌種活化的培養(yǎng)基為MRS固體培養(yǎng)基；步驟2)所述的種子的培養(yǎng)基是在步驟2)所述的斜面培養(yǎng)基中不加瓊脂，具體操作取活化的新鮮斜面菌種一環(huán)，接種于種子液體培養(yǎng)基中，裝量為200mL / 500mL，32°C 35 °C靜止培養(yǎng)46 48h后，終止培養(yǎng)。3)蛋白酶市場(chǎng)購(gòu)買。4)發(fā)酵菌劑復(fù)配由枯草芽抱桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物、干釀乳桿菌(Lactobacillus casei)CGMCCNo. 5182發(fā)酵產(chǎn)物、蛋白酶充分混勻得到。所述的發(fā)酵床生物活性墊料的制備方法，依次包括以下步驟(I)將鋸末、稻殼、農(nóng)作物秸桿、輔料在太陽(yáng)下暴曬I 2d ;(2)按所述的比例稱取各原料；(3)將輔料與發(fā)酵菌劑充分混合均勻，稀釋發(fā)酵菌劑；(4)將步驟(3)得到的輔料與發(fā)酵菌劑的混合物與鋸末、稻殼和農(nóng)作物秸桿混合物再次充分混合均勻，水分含量控制為45 % 55% ；(5)將混勻后的混合物料堆積發(fā)酵，同時(shí)表面用麻袋覆蓋，待墊料中層溫度達(dá)到55°C 65°C時(shí)，保持3 5天進(jìn)行第一次發(fā)酵，深翻一次，把處于表層20cm和底部20cm的墊料放到中間進(jìn)行第二次發(fā)酵，時(shí)間為3 5天，待中層溫度降至35°C 45°C時(shí)，將堆積的墊料耙平，即得。本發(fā)明所制備得到 發(fā)酵床活性墊料散發(fā)曲香味，無(wú)霉變，無(wú)腐敗臭味或其他異味。本發(fā)明發(fā)酵生物活性墊料主要具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)( I)有效降解豬糞尿，改善養(yǎng)豬業(yè)對(duì)農(nóng)村環(huán)境的污染本發(fā)明發(fā)酵床墊料中具有強(qiáng)大功能的有益微生物，微生物在繁育過程中2-3天內(nèi)可吸納、降解、消化豬的排泄物，使豬糞尿在發(fā)酵床中得到就地降解，消除了養(yǎng)豬業(yè)對(duì)農(nóng)村環(huán)境產(chǎn)生的面源污染。特別是本發(fā)明發(fā)酵復(fù)合微生物菌劑添加蛋白酶后，對(duì)糞尿中的有機(jī)物降解效率更高，除臭效果更好。發(fā)酵菌劑(60%菌數(shù)百分比的枯草芽孢桿菌+ 40%菌數(shù)百分比的干酪乳桿菌+蛋白酶，菌含量為7.5X109cfu/g，蛋白酶為40U/g)接種到豬糞尿提取液中反應(yīng)7天后，提取液達(dá)到基本無(wú)臭，14天后，對(duì)C0D、NH3、H2S去除率分別為93. 5%、92. 1%、85. 3% ;把發(fā)酵菌劑(60%菌數(shù)百分比的枯草芽孢桿菌+ 40%菌數(shù)百分比的干酪乳桿菌+蛋白酶，菌含量為7. 5 X 109cfu/g,蛋白酶為40U/g)接種到實(shí)驗(yàn)室模擬條件下發(fā)酵床中，脫臭效果好，在第4天時(shí)達(dá)到基本無(wú)臭，溫升變化與揮發(fā)性固體降解率都比其他試驗(yàn)組效果好，發(fā)酵20d時(shí)，揮發(fā)分由73. 4%下降至58. 1%。(2)降低生產(chǎn)成本、提高養(yǎng)殖效益本發(fā)明生物發(fā)酵床墊料含有高活力有益微生物，生豬在翻拱和添食墊料時(shí)將有益微生物以及微生物產(chǎn)生的代謝物如菌體蛋白、酶類、抗生素等食入，從而改善腸道微生態(tài)環(huán)境，維持腸道菌群的生態(tài)平衡，刺激腸道局部免疫反應(yīng)，使機(jī)體的抗體水平和巨噬細(xì)胞的活性大大提高，有效改善機(jī)體代謝，有利于飼料轉(zhuǎn)化率的提高、從而大大降低生產(chǎn)成本。與傳統(tǒng)水泥地養(yǎng)豬比較，日增重提高5. 0% 8. 0%,料重比降低5. 0% 10. 0%。(3)充分利用農(nóng)作物秸桿資源，變廢為寶農(nóng)村中大部分農(nóng)作物秸桿和加工副產(chǎn)品較大部分沒有被資源化利用，本發(fā)明能利用農(nóng)作物秸桿和加工副產(chǎn)品下腳料作為墊料，且發(fā)酵床陳化墊料是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥的基質(zhì)，經(jīng)加工處理后是苗木、花卉、蔬菜等優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，廢棄物得到資源化利用，可有效實(shí)現(xiàn)循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施方式旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。本發(fā)明采用的2株菌株名稱及菌種來(lái)源如下枯草芽孢桿菌(CGMCC1. 1413)，購(gòu)買于中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心；枯草芽孢桿菌主要特點(diǎn)好氧菌，能產(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶等多種酶類。本發(fā)明選用的菌株最適生長(zhǎng)溫度為37°C，接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，48h時(shí)產(chǎn)淀粉酶與蛋白酶活力分別為65. 32u/mL、29. 56u/mL ;對(duì)糞尿中的有機(jī)物降解效率高，接種到豬糞尿提取液中反應(yīng)14天后，對(duì)C0D、H2S、NH3去除率分別為90. 2%,79. 7%,53. 5% ;菌種發(fā)酵水平高，發(fā)酵24h后芽孢數(shù)不低于總菌數(shù)的90%，且發(fā)酵液的活菌數(shù)在2. OX 101(lCfu/mL以上。本發(fā)明的干酪乳桿菌(Lactobacil Ius casei)，從垃圾填埋場(chǎng)分離得到，并于2011年7月28日在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心進(jìn)行了保藏，保藏編號(hào)為CGMCCNo. 5182 ;生物保藏單位地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所。干酪乳桿菌主要特點(diǎn)進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體后可以在腸道內(nèi)大量存活，具有較高耐酸和耐膽鹽的能力，在酸液處理后(pH值為2. 5的磷酸鹽緩沖液中處理2h))的存活率能達(dá)到80. 2 %，在膽鹽溶液處理后(O. 2%的豬膽鹽溶液處理4h)的存活率也能達(dá)到47. 3 % ;具有調(diào)節(jié)腸內(nèi)菌群平衡、促進(jìn)動(dòng)物體的消化吸收等作用，能有效地防治腹瀉和提高機(jī)體免疫力；特別對(duì)豬糞尿具有較好的除臭效果，接種到豬糞尿提取液中反應(yīng)10天后，提取液達(dá)到基本無(wú)臭，14 天后，對(duì) COD、NH3-N' H2S 去除率分別為 58. 7%,90. 3%,62. 3%。本發(fā)明發(fā)酵復(fù)合微生物菌劑的主要特點(diǎn)復(fù)合微生物菌劑結(jié)合兩單菌株的優(yōu)勢(shì)以及蛋白酶的催化功能，不僅有機(jī)物降解率高，而且脫臭效果好。把發(fā)酵菌劑(60%菌數(shù)百分比的枯草芽孢桿菌+ 40%菌數(shù)百分比的干酪乳桿菌+蛋白酶，菌含量為7. 5 X 109cfu/g,蛋白酶為40U/g)接種到豬幾尿提取液中反應(yīng)7天后，提取液達(dá)到基本無(wú)臭，14天后，對(duì)C0D、NH3、H2S去除率分別為93. 5%,92. 1%、85. 3% ;把發(fā)酵菌劑(60%菌數(shù)百分比的枯草芽孢桿菌+40%菌數(shù)百分比的干酪乳桿菌+蛋白酶，菌含量為7. 5X 109cfu/g，蛋白酶為40U/g)接種到實(shí)驗(yàn)室模擬條件下發(fā)酵床中，脫臭效果好，在第4天時(shí)達(dá)到基本無(wú)臭，溫升變化與揮發(fā)性固體降解率都比其他試驗(yàn)組效果好，發(fā)酵20d時(shí)，揮發(fā)分由73. 4%下降至58. 1%。本發(fā)明的干酪乳桿菌篩選過程如下(I)初篩方法按10%接種量接入所試菌株于發(fā)臭垃圾中，以自來(lái)水作為對(duì)照，分別于接種后24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)使用GAlO型便攜式氨氣檢測(cè)儀和GAlO型便攜式硫化氫檢測(cè)儀檢測(cè)氨和硫化氫的濃度，初步判斷各菌株的除臭效果，對(duì)經(jīng)便攜式檢測(cè)儀測(cè)定有除臭能力的微生物進(jìn)行復(fù)篩實(shí)驗(yàn)。(2)復(fù)篩方法降氨實(shí)驗(yàn)取18mL菌液 于2L大燒杯中，并加入500mg/L的氨水2mL ;再往大燒杯中放入裝有20mL 0. 005N硫酸吸收液的50mL小燒杯，蓋上雙層塑料薄膜密封。降硫化氫實(shí)驗(yàn)取10mL菌液于2L大燒杯中，并加入10mg/L的硫化氫溶液I0mL,再往大燒杯中放入裝有20mL氫氧化鎘吸收液的50mL小燒杯，蓋上雙層塑料薄膜密封。以上處理均以等量的無(wú)菌水作為對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)3次，置于30°C的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。24h后，取出小燒杯檢測(cè)氨或硫化氫的濃度。氨的測(cè)定采用納氏試劑比色法，硫化氫的測(cè)定采用亞甲基藍(lán)比色法。按以上方法篩選到I株高效穩(wěn)定的除臭菌株B2。在實(shí)驗(yàn)室條件下，B2對(duì)氨的去除率在88% 92%，對(duì)硫化氫的去除率為60% 65%。菌株B2在MRS瓊脂培養(yǎng)基上菌落圓形，中央凸起，白色，表面光滑，質(zhì)地均勻，在挑取菌體時(shí)有一定的黏性。革蘭氏陽(yáng)性，不產(chǎn)芽孢，菌體桿狀，兩端方形，呈單個(gè)或鏈狀排列。生化反應(yīng)能發(fā)酵多種糖，如葡萄糖(酸)、果糖、半乳糖、甘露糖；不液化明膠，不產(chǎn)生吲哚和硫化氫，接觸酶陰性；最適生長(zhǎng)溫度35°C。經(jīng)16S rDNA測(cè)序分析，為干酪乳桿菌(Lact0baciIIus casei ),在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心進(jìn)行了保藏，保藏編號(hào)為CGMCCN0. 5182。實(shí)施例1 :發(fā)酵菌劑的制備I)枯草芽孢桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物制備首先，將枯草芽孢桿菌經(jīng)過斜面菌種活化、搖瓶種子培養(yǎng)；然后進(jìn)行發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵罐中培養(yǎng)基裝量為總體積的40% 50%，接種量占培養(yǎng)基體積的0. 1% 0. 3%，發(fā)酵溫度35°C 37°C，通空氣200rpm 220rpm攪拌培養(yǎng)，通氣體積與發(fā)酵液體積的比值1:1 1. 1:1，罐壓0. 03MPa 0. 05MPa ;發(fā)酵終點(diǎn)為芽孢數(shù)不低于總菌數(shù)的90%，且發(fā)酵液的活菌數(shù)在2. 0X101(lCfu/mL 2. 2 X 101(lCfu/mL之間；發(fā)酵罐培養(yǎng)基各組分質(zhì)量百分比為葡萄糖0. 4% 0. 6 %，淀粉0. 3 % 0. 5 %，豆餅粉1. 2 % 1. 5 %，硫酸錳0. 0062 %，酵母粉0. 8% 1.0%，蛋白胨0. 3% 0.5%，氯化鐵0.01%，磷酸二氫鉀0. 3 %，碳酸鈣0.1%，硫酸鎂0.05%，其余為水，pH 7. 2 7. 4 ;最后進(jìn)行固體吸附發(fā)酵液與麥麩按1:2的重量比例吸附，吸附后低溫抽濕干燥，水分不超過10%，產(chǎn)品含菌量在7. 0X 109cfu/g 9. 0X 109cfu/g之間。步驟I)所述的斜面菌種活化的培養(yǎng)基各組分質(zhì)量百分比為蛋白胨1%，NaCl
0.5%，酵母膏0. 5%，瓊脂1. 5% 2. 0%，其余為水，pH 7. 2-7. 4 ；步驟I)所述的搖瓶種子的培養(yǎng)基是在步驟I)所述的斜面培養(yǎng)基中不加瓊脂，具體操作取活化的新鮮斜面菌種一環(huán)，接種于搖瓶種子液體培養(yǎng)基中，裝量為I00mL /500mL，轉(zhuǎn)速為180rpm 200rpm, 35°C 37°C恒溫培養(yǎng)22 24h后，80°C水浴熱處理10分鐘，即可。2)干釀乳桿菌(Lact0bacillus casei)CGMCC N0. 5182 發(fā)酵產(chǎn)物制備首先，將干酪乳桿菌經(jīng)過斜面菌種活化、種子培養(yǎng)；然后固體發(fā)酵培養(yǎng)密封發(fā)酵桶中培養(yǎng)基裝量為總體積的70% 80%，接種量占培養(yǎng)基體積的1. 0% 2. 0%，發(fā)酵溫度32°C 35°C，靜止培養(yǎng)，72 78小時(shí)發(fā)酵完畢后菌數(shù)含量在4.0*109cfu/g~5.0*109cfu/g之間；培養(yǎng)基以麥麩為固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)，添加葡萄糖 3%，蛋白胨 1%，K2HP04. 3H20 0. 2%, MgS04. 7H20 0. 1%，MnS04 0. 025%, ρΗ6 2 6 4，濕度控制在65% 70% ；
最后發(fā)酵產(chǎn)物低溫抽濕干燥，水分不超過10%，產(chǎn)品含菌量在7. 0X109cfu/g
8.0X109cfu/g 之間。步驟2)所述的斜面菌種活化的培養(yǎng)基為MRS固體培養(yǎng)基；步驟2)所述的種子的培養(yǎng)基是在步驟2)所述的斜面培養(yǎng)基中不加瓊脂，具體操作取活化的新鮮斜面菌種一環(huán)，接種于種子液體培養(yǎng)基中，裝量為200mL / 500mL，32°C 35 °C靜止培養(yǎng)46 48h后，終止培養(yǎng)。實(shí)施例2發(fā)酵床墊料的制備(I)將鋸末、稻殼、稻草太陽(yáng)下暴曬I 2d ;(2)將稻草切斷成I 2cm ;(3)按以下重量稱取各原料鋸末32kg，稻殼43kg，稻草22kg，紅糖2. 8kg，復(fù)合微生物發(fā)酵菌劑O. 2kg (實(shí)施例1制備的發(fā)酵產(chǎn)物和蛋白酶混合，其中有效活菌含量為8. 0X109cfu/g，蛋白酶活為35U/g?？莶菅挎邨U菌菌數(shù)百分比為60%，干酪乳桿菌菌數(shù)百分比為40%。)(4)將紅糖與發(fā)酵菌劑充分混合均勻，稀釋發(fā)酵菌劑；(5)在發(fā)酵池內(nèi)將鋸末、稻殼及稻草混合均勻，然后將發(fā)酵菌劑稀釋物與以上墊料混合物再次混合均勻，水分含量控制在50%左右；(6)將混勻后的混合物料堆積發(fā)酵，同時(shí)表面用麻袋覆蓋，待墊料中層溫度達(dá)到55°C 65°C時(shí)，保持3 5天，深`翻一次，盡量把第一次未完全發(fā)酵的，靠近外面20cm和底部20cm的墊料放到中間進(jìn)行第二次發(fā)酵，再繼續(xù)發(fā)酵3 5天，待中層溫度降至35 40°C時(shí)，將堆積的墊料耙平，即得。實(shí)施例3發(fā)酵床墊料的制備(I)將鋸末、稻殼、棉桿太陽(yáng)暴曬I 2d ;(2)將棉桿粉碎；(3)按以下重量稱取各原料鋸末36kg,稻殼40kg,棉桿21kg,紅糖2. 7kg,復(fù)合微生物發(fā)酵菌劑O. 3kg (實(shí)施例I制備的發(fā)酵產(chǎn)物和蛋白酶混合，其中有效活菌含量為7. 7X109cfu/g，蛋白酶活為37U/go枯草芽孢桿菌菌數(shù)百分比為50%，干酪乳桿菌菌數(shù)百分比為50%。)(4)將紅糖與發(fā)酵菌劑充分混合均勻，稀釋發(fā)酵菌劑；(5)在發(fā)酵池內(nèi)將鋸末、稻殼及棉桿粉混合均勻，然后將發(fā)酵菌劑稀釋物與以上墊料混合物再次混合均勻，墊料水分含量控制在50%左右；(6)將混勻后的混合物料堆積發(fā)酵，同時(shí)表面用麻袋覆蓋，待墊料中層溫度達(dá)到55°C 65°C時(shí)，保持3 5天，深翻一次，盡量把第一次未完全發(fā)酵的，靠近外面20cm和底部20cm的墊料放到中間進(jìn)行第二次發(fā)酵，再繼續(xù)發(fā)酵3 5天，待中層溫度降至35 40°C時(shí)，將堆積的墊料耙平，即得。試驗(yàn)例I菌劑在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下對(duì)發(fā)酵床中豬糞便降解能力1、菌劑用實(shí)施例1制備的發(fā)酵產(chǎn)物、蛋白酶等按照以下菌數(shù)百分比配制①100%枯草芽孢桿菌 ,②100%干酪乳桿菌40%枯草芽孢桿菌+ 60%干酪乳桿菌50%枯草芽孢桿菌+ 50%干酪乳桿菌； 60%枯草芽孢桿菌+ 40%干酪乳桿菌； 70%枯草芽孢桿菌+ 30%干酪乳桿菌； 80%枯草芽孢桿菌+ 20%干酪乳桿菌60%枯草芽孢桿菌+ 40%干酪乳桿菌+蛋白酶。所有試驗(yàn)組菌劑總含量都為7. 5X 109cfu/g，蛋白酶為40U/g。2、試驗(yàn)方法將30%鋸末、47%稻殼、20%稻草與2. 8%米糠的混合墊料鋪入面積4m2的發(fā)酵槽中，高度為50cm，壓實(shí)。稱取占?jí)|料質(zhì)量20%的新鮮豬糞于墊料中，按O. 2%的接種量將以上8種微生物菌劑噴灑到有機(jī)墊料中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍直３衷?5 %左右。同時(shí)按上述方法加入墊料與豬糞，不添加菌劑，設(shè)為未接種對(duì)照CK。在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下測(cè)定不同菌劑對(duì)發(fā)酵床中豬糞便降解效果，主要結(jié)果如下(I)菌劑脫臭能力從表I可以看出，復(fù)合菌劑脫臭能力比單菌株強(qiáng)；枯草芽孢桿菌菌數(shù)百分比為50 70%，干酪乳桿菌菌數(shù)百分比為30 50%菌劑組合比其他比例組合脫臭效果好；在復(fù)合菌劑里添加蛋白酶有益于脫臭能力提聞，接種⑧菌劑試驗(yàn)組在第4天時(shí)達(dá)到基本無(wú)臭，優(yōu)于其他試驗(yàn)組。表I臭度變化
權(quán)利要求
1.一種發(fā)酵床生物活性墊料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料制成鋸末20% 50%;稻殼20% 50%;農(nóng)作物秸稈20% 30%; 輔料2% 3%;發(fā)酵菌劑O. 1% O. 3%； 所述的鋸末由灌木、喬木的鋸木屑中的一種或者兩種，或者灌木、喬木的粉碎物的一種或兩種組成； 所述的農(nóng)作物秸桿由切斷成I 2cm的稻草、粉碎的玉米秸桿、粉碎的棉桿中的一種或幾種的混合物組成； 所述的輔料由米糠、麥麩和紅糖中的一種或幾種組成； 所述的發(fā)酵菌劑是由枯草芽孢桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)CGMCC No. 5182發(fā)酵產(chǎn)物、蛋白酶充分混勻得到的；其中有效活菌數(shù)不少于7. OX 109cfu/g，蛋白酶活不少于30U/g ;枯草芽孢桿菌菌數(shù)百分比為50% 70%，干酪乳桿菌菌數(shù)百分比為30% 50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵床生物活性墊料，其特征在于，由 以下重量百分比的原料制成鋸末30%;稻殼47%;粉碎至I 2cm的稻草20%;米糠2.8%；發(fā)酵菌劑O. 2%; 所述的發(fā)酵菌劑是由由枯草芽孢桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)CGMCC No. 5182發(fā)酵產(chǎn)物、蛋白酶充分混勻得到的；其中有效活菌數(shù)不少于7. OX 109cfu/g，蛋白酶活不少于30U/g ;枯草芽孢桿菌菌數(shù)百分比為60%，干酪乳桿菌菌數(shù)百分比為40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵床生物活性墊料，其特征在于， 所述的枯草芽孢桿菌CGMCC1. 1413發(fā)酵產(chǎn)物制備 首先，將枯草芽孢桿菌經(jīng)過斜面菌種活化、搖瓶種子培養(yǎng)； 然后進(jìn)行發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵罐中培養(yǎng)基裝量為總體積的40% 50%，接種量占培養(yǎng)基體積的O. 1% O. 3%，發(fā)酵溫度35°C 37°C，通空氣200rpm 220rpm攪拌培養(yǎng)，通氣體積與發(fā)酵液體積的比值1:1 1. 1:1，罐壓O. 03MPa O. 05MPa ;發(fā)酵終點(diǎn)為芽孢數(shù)不低于總菌數(shù)的90%，且發(fā)酵液的活菌數(shù)在2. 0X101(lCfu/mL 2. 2 X 101(lCfu/mL之間；發(fā)酵罐培養(yǎng)基各組分質(zhì)量百分比為葡萄糖O. 4% O. 6 %，淀粉O. 3 % O. 5 %，豆餅粉1. 2 % 1. 5 %，硫酸錳O. 0062 %，酵母粉O. 8% 1.0%，蛋白胨O. 3% 0.5%，氯化鐵0.01%，磷酸二氫鉀·0.3%，碳酸鈣O.1 %，硫酸鎂O. 05%，其余為水，pH 7. 2 7. 4;最后進(jìn)行固體吸附發(fā)酵液與麥麩按1:2的重量比例吸附，吸附后低溫抽濕干燥，水分不超過10%，產(chǎn)品含菌量在7. 0X109cfu/g 9. 0X109cfu/g之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)酵床生物活性墊料，其特征在于， 所述的斜面菌種活化的培養(yǎng)基各組分質(zhì)量百分比為蛋白胨1%，NaCl O. 5%，酵母膏O. 5%，瓊脂1. 5% 2. 0%，其余為水，pH 7. 2-7. 4 ； 所述的搖瓶種子的培養(yǎng)基是在所述的斜面培養(yǎng)基中不加瓊脂，具體操作取活化的新鮮斜面菌種一環(huán)，接種于搖瓶種子液體培養(yǎng)基中，裝量為IOOmL / 500mL,轉(zhuǎn)速為180rpm 200rpm, 35°C 37°C恒溫培養(yǎng)22 24h后，80°C水浴熱處理10分鐘，即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵床生物活性墊料，其特征在于， 干釀乳桿菌(Lactobacillus casei)CGMCC No. 5182發(fā)酵產(chǎn)物制備 首先，將干酪乳桿菌經(jīng)過斜面菌種活化、種子培養(yǎng)； 然后固體發(fā)酵培養(yǎng)密封發(fā)酵桶中培養(yǎng)基裝量為總體積的70% 80%，接種量占培養(yǎng)基體積的1. 0% 2. 0%，發(fā)酵溫度32°C 35°C，靜止培養(yǎng)，72 78小時(shí)發(fā)酵完畢后菌數(shù)含量在4. 0\101血/^ 5.0\1090血/^之間；培養(yǎng)基以麥麩為固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)，添加葡萄糖3%，蛋白胨 1%，K2HPO4. 3H20 O. 2%, MgSO4. 7H20 O. 1%，MnSO4 O. 025%, ρΗ6· 2 6· 4，濕度控制在65% 70% ； 最后發(fā)酵產(chǎn)物低溫抽濕干燥，水分不超過10%，產(chǎn)品含菌量在7.0X109cfu/g 8.0X109cfu/g 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵床生物活性墊料，其特征在于， 所述的斜面菌種活化的培養(yǎng)基為MRS固體培養(yǎng)基； 所述的種子培養(yǎng)基是在所述的斜面培養(yǎng)基中不加瓊脂，具體操作取活化的新鮮斜面菌種一環(huán)，接種于種子液體培養(yǎng)基中，裝量為200mL / 500mL，32°C 35°C靜止培養(yǎng)46 48h后，終止培養(yǎng)。
7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的發(fā)酵床生物活性墊料的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟 (1)將鋸末、稻殼、農(nóng)作物秸桿、輔料在太陽(yáng)下暴曬I 2d; (2)按所述的比例稱取各原料； (3)將輔料與發(fā)酵菌劑充分混合均勻，稀釋發(fā)酵菌劑； (4)將步驟(3)得到的輔料與發(fā)酵菌劑的混合物與鋸末、稻殼和農(nóng)作物秸桿混合物再次充分混合均勻，水分含量控制為45 % 55% ； (5)將混勻后的混合物料堆積發(fā)酵，同時(shí)表面用麻袋覆蓋，待墊料中層溫度達(dá)到55°C 65°C時(shí)，保持3 5天進(jìn)行第一次發(fā)酵，深翻一次，把處于表層20cm和底部20cm的墊料放到中間進(jìn)行第二次發(fā)酵，時(shí)間為3 5天，待中層溫度降至35V 45°C時(shí)，將堆積的墊料耙平，即得。
8.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的發(fā)酵床生物活性墊料的應(yīng)用方法，其特征在于，用做豬養(yǎng)殖的生物發(fā)酵床墊料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)酵床生物活性墊料及其制備和應(yīng)用方法，包括以下重量百分比的原料制成鋸末20%-50%；稻殼20%-50%；農(nóng)作物秸稈20%-30%；輔料2%-3%；發(fā)酵菌劑0.1%-0.3%；本發(fā)明發(fā)酵生物活性墊料主要作用是有效降解豬糞尿，改善養(yǎng)豬業(yè)對(duì)農(nóng)村環(huán)境的污染。發(fā)酵床墊料中具有強(qiáng)大功能的有益微生物，微生物在繁育過程中可吸納、降解、消化豬的排泄物，使豬糞尿在發(fā)酵床中得到原位降解，消除了養(yǎng)豬業(yè)對(duì)農(nóng)村環(huán)境產(chǎn)生的面源污染。
文檔編號(hào)C12R1/245GK103053432SQ20131000481
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者尹紅梅, 賀月林, 張德元, 許麗娟, 王震, 陳薇, 吳迎奔, 丁祥力, 劉標(biāo) 申請(qǐng)人:湖南省微生物研究所