申請(qǐng)日2014.02.28
公開(公告)日2016.06.01
IPC分類號(hào)C05F7/00; C05F11/08
摘要
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市污泥制備花卉基質(zhì)的方法。本發(fā)明通過采取添加有大豆提取物的發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵，大大降低了小麥秸稈和城市污泥發(fā)酵的升溫和發(fā)酵時(shí)間，提高了發(fā)酵基質(zhì)對(duì)發(fā)酵劑的吸收利用，豐富了發(fā)酵后的營養(yǎng)成分，同時(shí)也提高了工作效率。本發(fā)明中的大豆提取物先用超聲波處理再與復(fù)合液混合，使得復(fù)合液中的成分與大豆提取物融合均勻，提高了城市污泥和秸稈對(duì)發(fā)酵劑的吸收利用率，使得城市污泥和秸稈發(fā)酵更徹底。本發(fā)明通過在發(fā)酵的1-10天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為40L/min·m3，16-25天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為20L/min·m3，使得本發(fā)明的高溫階段可達(dá)到60℃并維持5~6天，可以殺死基質(zhì)中的病蟲害。
權(quán)利要求書
1.一種利用城市污泥制備花卉基質(zhì)的方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一、將小麥秸稈和風(fēng)干后的城市污泥粉碎，并分別用孔徑為1-2mm的篩網(wǎng)過濾，將過濾后的小麥秸稈和城市污泥按照4:1的質(zhì)量比混合，攪拌均勻后制得混合基質(zhì)Ⅰ，備用;
步驟二、向混合基質(zhì)Ⅰ中加水，使混合基質(zhì)Ⅰ中水的質(zhì)量百分比濃度為68-72%，之后向混合基質(zhì)Ⅰ中加入微生物發(fā)酵劑，且混合基質(zhì)Ⅰ與微生物發(fā)酵劑的比為5:1，其中混合基質(zhì)Ⅰ的單位為m3，微生物發(fā)酵劑的單位為kg，攪拌均勻后制得混合基質(zhì)Ⅱ，將混合基質(zhì)Ⅱ放入溫度為30℃的環(huán)境中，備用;
所述微生物發(fā)酵劑由大豆提取物、枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌、纖維素酶、蛋白酶和磷酸化酶制成，且制備發(fā)酵劑所需的各原料重量份數(shù)分別為大豆提取物20-25份，枯草芽孢桿菌1-2份、硅酸鹽細(xì)菌3-4份、綠色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放線菌2-4份、膠質(zhì)芽孢桿菌1-2份、稻黃桿菌2份、酵母菌3-6份、圓褐固氮菌10-13份、纖維素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份;
步驟三、將基質(zhì)Ⅱ轉(zhuǎn)入發(fā)酵室內(nèi)發(fā)酵25天后取出即制得產(chǎn)品;
所述步驟二所用微生物發(fā)酵劑的制備方法包括以下步驟：
步驟1、大豆提取物的制備
(1)、將大豆洗凈后晾干、粉碎，之后用直徑為1mm的篩網(wǎng)過濾，制得大豆粉，備用;
(2)、將大豆粉加入pH為5.2、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，攪拌均勻后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉對(duì)應(yīng)的磷酸鹽緩沖液體積為10mL;
(3)、將步驟(2)制得的混合液Ⅰ放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機(jī)中離心30min，之后將沉淀溶于pH為6.5、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，然后轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)速為4000r/min的離心機(jī)中離心15min，收集上清液，制得大豆提取物，備用;
步驟2、按照上述微生物發(fā)酵劑中各組分的重量份數(shù)稱取各組分;
步驟3、將枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌攪拌均勻后，逐步加入蛋白酶、磷酸化酶和纖維素酶，制得復(fù)合液;
步驟4、將大豆提取物放入頻率為20kHz的超聲波中處理20min，且每處理3min停止15s，之后向大豆提取物中加入步驟3制得的復(fù)合液，攪拌均勻即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用城市污泥制備花卉基質(zhì)的方法，其特征在于：步驟三所述發(fā)酵的1-10天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為40L/min·m3，16-25天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為20L/min·m3。
說明書
一種利用城市污泥制備花卉基質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市污泥制備花卉基質(zhì)的方法。
背景技術(shù)
城市污水廠脫水污泥是城市污水廠處理廢水所產(chǎn)生的固態(tài)廢棄物。隨著我國在建污水廠數(shù)目的增加，污泥產(chǎn)量仍會(huì)增加。另外小麥?zhǔn)俏覈饕霓r(nóng)作物之一，年產(chǎn)小麥秸稈大約4億噸。這些固體廢棄物作物生物固體資源，含大量有機(jī)質(zhì)及N、P和K等植物所需營養(yǎng)元素，堆肥處理后用作花卉基質(zhì)是實(shí)現(xiàn)此類固體廢棄物減量化，無害化和資源化的有效途徑。通常采用強(qiáng)制通風(fēng)好氧靜態(tài)堆肥法可以實(shí)現(xiàn)，但其中一次發(fā)酵基本需要30天時(shí)間，對(duì)于處理數(shù)量巨大的此類廢棄物存在發(fā)酵時(shí)間長、發(fā)酵不徹底的缺點(diǎn)，因此針對(duì)這一問題探索一條經(jīng)濟(jì)、有效的快速腐熟處理方法，為城市脫水污泥和小麥秸稈快速腐熟作物花卉基質(zhì)提供理論和技術(shù)支持迫在眉睫。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的空白，提供一種利用城市污泥制備花卉基質(zhì)的方法，不僅有效解決了城市污泥的問題，而且為花卉的生長提供了一種高效的營養(yǎng)基質(zhì)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種利用城市污泥制備花卉基質(zhì)的方法，包括以下步驟：
步驟一、將小麥秸稈和風(fēng)干后的城市污泥粉碎，并分別用孔徑為1-2mm的篩網(wǎng)過濾，將過濾后的小麥秸稈和城市污泥按照4:1的質(zhì)量比混合，攪拌均勻后制得混合基質(zhì)Ⅰ，備用;
步驟二、向混合基質(zhì)Ⅰ中加水，使混合基質(zhì)Ⅰ中水的質(zhì)量百分比濃度為68-72%，之后向混合基質(zhì)Ⅰ中加入微生物發(fā)酵劑，且混合基質(zhì)Ⅰ與微生物發(fā)酵劑的比為5:1，其中混合基質(zhì)Ⅰ的單位為m3，微生物發(fā)酵劑的單位為kg，攪拌均勻后制得混合基質(zhì)Ⅱ，將混合基質(zhì)Ⅱ放入溫度為30℃的環(huán)境中，備用;
所述微生物發(fā)酵劑由大豆提取物、枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌、纖維素酶、蛋白酶和磷酸化酶制成，且制備發(fā)酵劑所需的各原料重量份數(shù)分別為大豆提取物20-25份，枯草芽孢桿菌1-2份、硅酸鹽細(xì)菌3-4份、綠色木霉2-4份、乳酸乳球菌8-12份、放線菌2-4份、膠質(zhì)芽孢桿菌1-2份、稻黃桿菌2份、酵母菌3-6份、圓褐固氮菌10-13份、纖維素酶8-12份、蛋白酶8-12份和磷酸化酶5-6份;
步驟三、將基質(zhì)Ⅲ轉(zhuǎn)入發(fā)酵室內(nèi)發(fā)酵25天后取出即制得產(chǎn)品。且發(fā)酵的1-10天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為40L/min·m3，16-25天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為20L/min·m3;
步驟二所述微生物發(fā)酵劑的制備方法包括以下步驟：
步驟一、大豆提取物的制備
(1)、將大豆洗凈后晾干、粉碎，之后用直徑為1mm的篩網(wǎng)過濾，制得大豆粉，備用;
(2)、將大豆粉加入pH為5.2、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，攪拌均勻后制得混合液Ⅰ，每克大豆粉對(duì)應(yīng)的磷酸鹽緩沖液體積為10mL;
(3)、將步驟(2)制得的混合液Ⅰ放入轉(zhuǎn)速為6000r/min的離心機(jī)中離心30min，之后將沉淀溶于pH為6.5、摩爾濃度為0.05mol/L的磷酸鹽緩沖液中，然后轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)速為4000r/min的離心機(jī)中離心15min，收集上清液，制得大豆提取物，備用;
步驟二、按照所述各組分的重量份數(shù)稱取各組分;
步驟三、將枯草芽孢桿菌、硅酸鹽細(xì)菌、綠色木霉、乳酸乳球菌、放線菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、稻黃桿菌、酵母菌、圓褐固氮菌攪拌均勻后，逐步加入蛋白酶、磷酸化酶和纖維素酶，制得復(fù)合液;
步驟四、將大豆提取物放入頻率為20kHz的超聲波中處理20min，且每處理3min停止15s，之后向大豆提取物中加入步驟三制得的復(fù)合液，攪拌均勻即可。
本發(fā)明中的枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)菌種保藏號(hào)為CICC20632;綠色木霉(Trichodermaviride)菌種保藏號(hào)為CICC40202;乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)菌種保藏號(hào)為CICC23610;放線菌(Dactylosporangiumsp.)菌種保藏號(hào)為ACCC40661;圓褐固氮菌(Azotobacterchrooccum)菌種保藏號(hào)為ACCC10098;膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillusmucilaginosus)菌種保藏號(hào)為ACCC02983;稻黃桿菌(Flavobacteriumoryzae)菌種保藏號(hào)為CGMCC1.1585;酵母菌(Saccharomycessp.)菌種保藏號(hào)為CCTCCAY91003;以上菌種均購自北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院。
有益效果
一、本發(fā)明通過采取添加有大豆提取物的發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵，大大降低了小麥秸稈和城市污泥發(fā)酵的升溫和發(fā)酵時(shí)間，提高了發(fā)酵基質(zhì)對(duì)發(fā)酵劑的吸收利用，豐富了發(fā)酵后的營養(yǎng)成分，同時(shí)也提高了工作效率。
二、本發(fā)明中的大豆提取物先用超聲波處理再與復(fù)合液混合，使得復(fù)合液中的成分與大豆提取物融合均勻，提高了城市污泥和秸稈對(duì)發(fā)酵劑的吸收利用率，使得城市污泥和秸稈發(fā)酵更徹底。此外，本發(fā)明在用超聲波處理時(shí)間歇停頓，避免了超聲波對(duì)大豆提取物內(nèi)成分的損傷。
三、本發(fā)明通過在發(fā)酵的1-10天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為40L/min·m3，16-25天發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)強(qiáng)度為20L/min·m3，使得本發(fā)明的高溫階段可達(dá)到60℃并維持5~6天，可以殺死基質(zhì)中的病蟲害。
四、本發(fā)明的制備工藝簡單，通過與多種微生物、酶結(jié)合使用，能夠分解出城市污泥的多種營養(yǎng)物質(zhì)，取得了變廢為寶的效果，利于城市美化的同時(shí)，為植物的生長提供了營養(yǎng)基質(zhì)。
