專利名稱：利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物肥料領(lǐng)域中的微生物肥料領(lǐng)域，涉及一種以纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣為主要原料生產(chǎn)生物鉀肥的方法。
背景技術(shù)：
絲狀真菌是發(fā)酵工業(yè)重要的生產(chǎn)菌種，用于衣康酸、檸檬酸、真菌淀粉酶、纖維素酶、葡萄糖酸鈉、青霉素等多種產(chǎn)品的生產(chǎn)當中。當前，纖維素酶的生產(chǎn)已經(jīng)成為我國第四大酶種，且其發(fā)酵方式已經(jīng)從固態(tài)發(fā)酵轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)發(fā)酵，其發(fā)酵過程中產(chǎn)生的大量廢菌絲體嚴重污染環(huán)境，亟待處理。目前，發(fā)酵廢菌絲體可以提取殼聚糖、麥角固醇、蛋白質(zhì)等 (杜予民，蔡俊，楊建紅，邱雁臨。從檸檬酸廢菌絲體中分離殼聚糖的方法。中國專利，CN 1260253C;譚天偉，羅輝，戚以政。一種利用廢菌絲體提取麥角固醇的方法。中國專利，CN 1118472C ；劉建軍，李丕武。從發(fā)酵法生產(chǎn)衣康酸產(chǎn)生的土曲霉廢菌絲體中提取殼聚糖的方法，中國專利，CN 101538335A)，但上述文獻未提及纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體的有效處理方法，且所述及的方法因其處理成本高，也不適于大規(guī)模應(yīng)用，大量的廢菌絲體仍然得不到有效解決。在廢菌絲體中，存在著約占其干重20-30%的幾丁質(zhì)和30%以上的蛋白質(zhì)，營養(yǎng)充足，十分適于有機肥料的生產(chǎn)。其中幾丁質(zhì)經(jīng)微生物降解后產(chǎn)生殼聚糖。較之蝦、蟹殼來源的殼聚糖，真菌菌絲體殼聚糖具有來源廣泛、質(zhì)量安全穩(wěn)定、不受季節(jié)影響等優(yōu)點。此外，纖維素酶廢菌絲體中殘存的纖維素酶活力可以對纖維素類物質(zhì)進行水解，提高纖維素類廢棄物的利用效率。沼渣一般可用作生物肥料，但其肥效較低且不穩(wěn)定。考慮到其中仍含有部分木質(zhì)纖維素，利用沼渣制備生物肥料已經(jīng)有相關(guān)專利公開。專利申請書200810147682. 3 公開了用沼氣渣制備微生物有機肥料的方法。其組分為沼氣渣經(jīng)無害化處理后的有機肥料60-80%、腐殖酸肥料30-35%、微生物功能菌(側(cè)孢芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌)3-4%、微量元素1-1.5%。上述組分經(jīng)攪拌均勻后可以得到生物肥料。專利申請書 200810219155. 9 (CN101423425)公開了沼渣綜合利用生產(chǎn)活性生物有機肥及其方法。其原料重量配比為沼渣污泥有機物水葫蘆干基糖蜜發(fā)酵廢水EM菌=55-62 15-2012.5-15 10-14 0.5-1.0。所獲得的活性生物有機肥可以明顯促進作物生長，提高產(chǎn)量。 專利申請書201010011344. 4公開了沼渣有機肥及其制備方法，以沼渣為主要原料(用量大于80% )，與腐植酸、氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素配合后在淺池中經(jīng)有氧二次發(fā)酵、風(fēng)干、 固化后制成有機肥。發(fā)明專利申請書200810025668. 6公開了一種有機生物肥料的生產(chǎn)方法。該方法主要包括如下步驟首先將動物糞便、木制碎末、廢渣、補充料和菌種(芽孢桿菌即酵母菌)構(gòu)成的原料與水混合均勻；其次，將混合物進行常溫堆肥發(fā)酵40-55天并充入空氣2-4次，在混合物中含水量達到20% -25%時成為肥料。上述專利雖然利用沼渣作為原料，但未針對性對其中主要成分纖維素做進一步降解處理，導(dǎo)致沼渣中木質(zhì)纖維素水解不充分、肥效不高，實際應(yīng)用效果不理想。專利申請書200810025668. 6公開了一種有機生物肥料的生產(chǎn)方法，將動物糞便、木制碎末、廢渣、補充料和菌種構(gòu)成的原料與水混合均勻后進行常溫堆肥發(fā)酵，發(fā)酵時間為40-55天，其間向混合物中通入空氣2-4次，在含水量為20-25%時即成肥料。該方法所用菌種為酵母和芽孢桿菌，所得肥料營養(yǎng)成分不確定，且因是常規(guī)堆肥，鉀細菌生物活力不確定，肥效不穩(wěn)定，有效活菌數(shù)難以達標，不利于商品化。專利申請書200410088855. 0 (CN 1257267C)公開了一種鉀細菌及利用該細菌生產(chǎn)微生物肥料菌種劑的方法，提供了新菌種和新技術(shù)方案生產(chǎn)微生物菌種劑，其所采用的方法為液態(tài)發(fā)酵法，所制成的菌劑再與常規(guī)肥料配合使用。該發(fā)明較好解決了生物鉀肥中的有效活菌濃度問題，但未提及廢棄物綜合利用問題，且生產(chǎn)成本較高，不利于大規(guī)模推廣。本發(fā)明公開了一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，利用兩種工農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)生物鉀肥，可以大大降低生產(chǎn)成本，并解決了沼渣的高效利用問題， 有利于大規(guī)模沼氣工程的推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法。本發(fā)明由如下步驟組成(1)沼渣的預(yù)處理采用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體與沼渣混合，利用其中的纖維素酶活力水解沼渣中的纖維素；(2)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體，尿素，過磷酸鈣，氯化鉀，磷酸二氫鉀，鉀礦粉，初始含水量60% -80%, pH 6-8。； (3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)兩種細菌的培養(yǎng)方法可以從公開文獻獲得，其主要步驟均為將經(jīng)斜面培養(yǎng)的菌體接種入搖瓶后培養(yǎng)獲得搖瓶種子(一級種子)，再將搖瓶種子接種到發(fā)酵罐中進行放大培養(yǎng)(二級種子)； (4)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物鉀肥將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液分別用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中。接種后在發(fā)酵池中混合均勻，發(fā)酵時間為2-8天；(5)干燥。本發(fā)明所用菌種環(huán)狀芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌，從中國普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)獲得。其中環(huán)狀芽孢桿菌可以為CGMCC編號為1. 383，1. 553，1. 554， 1. 2411，1. 2394，1. 2008其中之一；膠凍樣芽孢桿菌可以為CGMCC編號為1. 231，1. 232， 1. 23 其中之一。本發(fā)明中如無特殊說明，原料用量均為重量份。文中所提到纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體是指，纖維素酶液態(tài)發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)過濾處理所得到的真菌菌絲體。所涉及的真菌主要為產(chǎn)纖維素酶的真菌，如曲霉、青霉以及木霉。文中所提及的沼渣是指，利用畜禽糞便和含纖維素廢棄物為原料制取過程中排放的廢棄物經(jīng)固液分離后所得的固體組分，特別地，是指以農(nóng)作物秸稈為主要原料制取沼氣過程中排放的廢棄物經(jīng)固液分離后所得的固體組分。文中所提及的鉀礦粉是指鉀長石礦粉、霞石礦粉、雜鹵石礦粉、明礬石礦粉一種或幾種的混合物。文中所提及的生物鉀肥是指有效活菌數(shù)符合中國NY227-94農(nóng)業(yè)行業(yè)標準規(guī)定的固體硅酸鹽細菌肥料。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下
(1)沼渣的預(yù)處理纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體1-5份，沼渣2-6份，在發(fā)酵池中充分混合后調(diào)節(jié)含水量為50% -70% (w/w)，調(diào)節(jié)pH為4-6，于20°C _50°C條件下處理1_5天， 其間翻料3-8次。(2)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體 100-200份，尿素3-8份，過磷酸鈣5-10份，氯化鉀0_3份，磷酸二氫鉀2_5份，鉀礦粉10-20 份，初始含水量60% -80%, pH 6-8。上述培養(yǎng)基經(jīng)121°C滅菌30分鐘后備用。(3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)。本步驟包括環(huán)狀芽孢桿菌的斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)、液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)和膠凍樣芽孢桿菌的斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)、液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)兩部分。①所述環(huán)狀芽孢桿菌的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基蛋白胨1，牛肉膏0.3，氯化鈉0.5，瓊脂2，水100，pH 7.0。菌體在上述斜面培養(yǎng)基上于培養(yǎng)箱中32°C培養(yǎng)至斜面長滿后用于環(huán)狀芽孢桿菌的大量制備。液體培養(yǎng)基淀粉5，蔗糖1，CaCO3I, FeCl3O. 1，豆餅粉0. 5，硫酸銨2，磷酸二氫鉀 1，硫酸鎂0.5，自來水1000，pH 7.2。搖瓶種子培養(yǎng)搖床培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，溫度35_40°C，培養(yǎng)時間20_30 小時獲得搖瓶種子。發(fā)酵罐種子培養(yǎng)以10% (ν/ν)接種量向發(fā)酵罐中接入搖瓶種子，轉(zhuǎn)速300-400 轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)溫度35-40°C，溶氧控制在20%以上，通氣量為1 1(體積比，以裝液量為基準)培養(yǎng)15-28小時獲得二級種子。②所述膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基蔗糖10，磷酸二氫鈉2，硫酸鎂0. 5，硫酸銨2，氯化鐵0. 05,碳酸鈣 1. 0，酵母粉2，瓊脂20(斜面)，水1000，pH 7. 0,121°C滅菌30分鐘。菌體在上述斜面培養(yǎng)基上于32°C培養(yǎng)箱培養(yǎng)至斜面長滿后用于液體搖瓶種子制備。液體培養(yǎng)基淀粉7，蔗糖1，CaCO3L FeCl3O. 1，豆餅粉0. 5，硫酸銨2，磷酸二氫鉀 1，硫酸鎂0.5，自來水1000，pH 7.2。搖瓶種子培養(yǎng)條件為搖床轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，溫度30_35°C，培養(yǎng)時間10_15小時
獲得搖瓶種子。發(fā)酵罐種子培養(yǎng)以10% (ν/ν)接種量向發(fā)酵罐接入搖瓶種子，轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn) /分，培養(yǎng)溫度30-35°C，溶氧控制在20%以上，通氣量為1 1(體積比，以裝液量為基準) 培養(yǎng)15-24小時獲得二級種子。(4)固態(tài)發(fā)酵。將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液分別用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照如下比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中。固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制方法見步驟⑵。環(huán)狀芽孢桿菌種子液5-10，膠凍樣芽孢桿菌5-10，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基100-250。接種后在發(fā)酵池中混合均勻，控制溫度為25-40°C，濕度為90% -95%，發(fā)酵時間為2_8天，其間翻料3-10次。(5)干燥。固態(tài)發(fā)酵結(jié)束后，將所得發(fā)酵肥料于40-60°C條件下烘干或者曬干，控制其含水量在20-30%即可獲得生物鉀肥產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是首次采用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體中殘存的纖維素酶活性處理沼渣，可以部分降解其中的木質(zhì)纖維素，提高沼渣的微生物利用率；該過程所產(chǎn)生的可發(fā)酵糖可以做碳源促進所接種微生物生長，節(jié)約商品碳源(如葡萄糖、淀粉等)成本，在無外加碳源情況下大幅提高肥料中的有效活菌數(shù)；廢菌絲體中的部分還原糖和蛋白質(zhì)可以用做微生物發(fā)酵所需的碳源和氮源；廢菌絲體中的幾丁質(zhì)/殼聚糖可以作為肥料緩釋劑，保證肥效持久。本發(fā)明采用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體提高沼渣的可利用率，解決了沼渣作為肥料肥效不穩(wěn)定、商業(yè)化難度大的問題。通過本發(fā)明方案實施，可以解決大中型沼氣工程中沼渣肥料商品化的難題，能夠明顯提高這些工程的經(jīng)濟效益。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對發(fā)明進行進一步說明，但本發(fā)明不僅限于此。實施例1一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，它包括如下步驟 (1)沼渣的預(yù)處理纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體2份，沼渣3份，在發(fā)酵池中充分混合后調(diào)節(jié)含水量為60% (w/w)，調(diào)節(jié)pH為5，于30°C條件下處理3天，其間翻料6次。(2)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體 120份，尿素4份，過磷酸鈣6份，氯化鉀1份，磷酸二氫鉀3份，鉀礦粉15份，初始含水量 70%, pH 7.2。上述培養(yǎng)基經(jīng)121°C滅菌30分鐘后備用。(3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)。①將環(huán)狀芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌分別在各自斜面培養(yǎng)基上進行活化。②待斜面長滿后用接種針分別接入各自的液體培養(yǎng)基中進行搖瓶培養(yǎng)。環(huán)狀芽孢桿菌液體培養(yǎng)基淀粉5，蔗糖1，CaCO3L FeCl3O. 1，豆餅粉0. 5，硫酸銨2，磷酸二氫鉀1， 硫酸鎂0. 5，自來水1000，pH 7. 2。膠凍樣芽孢桿菌液體培養(yǎng)基淀粉7，蔗糖1，CaCO3L FeCl3O. 1，豆餅粉0. 5，硫酸銨2，磷酸二氫鉀1，硫酸鎂0. 5，自來水1000，pH 7. 2。③搖瓶種子培養(yǎng)用接種針挑取少量斜面上的菌體接種于裝有液體培養(yǎng)基(經(jīng) 121°C滅菌30分鐘)的三角瓶中(300毫升三角瓶裝入液體培養(yǎng)基100毫升)后上搖床 (HQL300恒溫冷凍搖床(武漢中科科儀技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司)培養(yǎng)。環(huán)狀芽孢桿菌培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，溫度35°C，培養(yǎng)時間20小時獲得搖瓶種子。膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，溫度32°C，培養(yǎng)時間12小時獲得搖瓶種子。④發(fā)酵罐種子培養(yǎng)100升發(fā)酵罐裝入液體培養(yǎng)基70升，消泡劑4毫升，121°C滅菌30分鐘后冷卻，以10% (ν/ν)接種量接入搖瓶種子。環(huán)狀芽孢桿菌培養(yǎng)條件轉(zhuǎn)速300 轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)溫度35°C，溶氧控制在20%以上，通氣量為1 1(體積比，以裝液量為基準) 培養(yǎng)22小時獲得二級種子；膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)溫度33°C， 溶氧控制在20%以上，通氣量為1 1(體積比，以裝液量為基準)培養(yǎng)18小時獲得二級種子。兩種細菌種子液中菌體濃度經(jīng)平板活菌計數(shù)達到10-15億個/毫升以上，在后續(xù)工作中作為固態(tài)發(fā)酵種子。(4)固態(tài)發(fā)酵將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照如下比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中。環(huán)狀芽孢桿菌種子液10，膠凍樣芽孢桿菌種子液10，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基100。接種后在發(fā)酵池中混合均勻，控制溫度為32°C， 濕度為90%，發(fā)酵時間為5天，其間翻料8次。(5)干燥將所得發(fā)酵肥料于50°C條件下用烘干，控制含水量為25%即得生物鉀肥。生物鉀肥中有效活菌數(shù)為4-5億個/克，雜菌率低于10%。實施例2一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，它包括如下步驟 (1)沼渣的預(yù)處理纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體5份，沼渣2份，在發(fā)酵池中充分混合后調(diào)節(jié)含水量為80% (w/w)，調(diào)節(jié)pH為5，于40°C條件下處理2天，其間翻料5次。(2)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體 100份，尿素8份，過磷酸鈣9份，氯化鉀3份，磷酸二氫鉀5份，鉀礦粉18份，初始含水量 75%, pH 7.2。上述培養(yǎng)基經(jīng)121°C滅菌30分鐘后備用。(3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)，同實施例1步驟(3)。(4)固態(tài)發(fā)酵將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照如下比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中。環(huán)狀芽孢桿菌種子液5，膠凍樣芽孢桿菌種子液5，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基250。接種后在發(fā)酵池中混合均勻，控制溫度為36°C，濕度為95%，發(fā)酵時間為6天，其間翻料6次。(5)同實施例1步驟(5)。生物鉀肥中有效活菌數(shù)為2-3億個/克，雜菌率低于 10%。實施例3一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，它包括如下步驟 (1)沼渣的預(yù)處理纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體1份，沼渣6份，在發(fā)酵池中充分混合后調(diào)節(jié)含水量為50% (w/w)，調(diào)節(jié)pH為4. 8，于30°C條件下處理5天，其間翻料8次。(2)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體 200份，尿素8份，過磷酸鈣10份，氯化鉀3份，磷酸二氫鉀5份，鉀礦粉10份，初始含水量 80%, pH 8。上述培養(yǎng)基經(jīng)121°C滅菌30分鐘后備用。(3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)，同實施例1步驟(3)。
(4)固態(tài)發(fā)酵。將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液分別用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照如下比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中。環(huán)狀芽孢桿菌種子液5，膠凍樣芽孢桿菌10，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基150。接種后在發(fā)酵池中混合均勻，控制溫度為25°C，濕度為90%，發(fā)酵時間為8天，其間翻料10次。(5)同實施例1步驟(5)。生物鉀肥中有效活菌數(shù)為2-2. 5億個/克，雜菌率低于 15%。實施例4一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，它包括如下步驟 (1)沼渣的預(yù)處理纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體5份，沼渣2份，在發(fā)酵池中充分混合后調(diào)節(jié)含水量為60% (w/w)，調(diào)節(jié)pH為6，于32°C條件下處理3天，其間翻料6次。(2)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體 150份，尿素6份，過磷酸鈣10份，氯化鉀0份，磷酸二氫鉀2份，鉀礦粉20份，初始含水量 75%, pH 7.5。上述培養(yǎng)基經(jīng)121°C滅菌30分鐘后備用。(3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)，同實施例1步驟(3)。(4)固態(tài)發(fā)酵。將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液分別用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照如下比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中。環(huán)狀芽孢桿菌種子液10，膠凍樣芽孢桿菌10，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基120。接種后在發(fā)酵池中混合均勻，控制溫度為37°C， 濕度為90%，發(fā)酵時間為6天，其間翻料10次。 (5)同實施例1步驟(5)。生物鉀肥中有效活菌數(shù)為5-6億個/克，雜菌率低于 10%。
權(quán)利要求
1.一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，其特征是它是由如下步驟組成(1)沼渣的預(yù)處理采用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體與沼渣混合，利用其中的纖維素酶活力水解沼渣中的纖維素；( 固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體與尿素，過磷酸鈣，氯化鉀，磷酸二氫鉀，鉀礦粉混合，初始含水量 60% -80%, pH 6-8 ； (3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)均為將經(jīng)斜面培養(yǎng)的菌體接種入搖瓶后培養(yǎng)獲得搖瓶種子，再將搖瓶種子接種到發(fā)酵罐中進行放大培養(yǎng)得到二級種子；(4)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物鉀肥將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液分別用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中；接種后在發(fā)酵池中混合均勻，發(fā)酵時間為2-8天；(5)干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，其特征是所述纖維素酶廢菌絲體是指，纖維素酶液態(tài)發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)過濾處理所得到的真菌菌絲體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，其特征是所述真菌是指曲霉、青霉或者木霉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，其特征是所述沼渣是指沼氣發(fā)酵過程中排放的廢棄物經(jīng)固液分離后所得的固體組分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，其特征是所述鉀礦粉是指鉀長石礦粉、霞石礦粉、雜商石礦粉、明礬石礦粉一種或幾種的混合物。
6.一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，其特征是它由如下步驟組成(1)沼渣的預(yù)處理纖維素酶廢菌絲體1-5份，沼渣2-6份，在發(fā)酵池中充分混合后調(diào)節(jié)含水量為50% -70% w/w，調(diào)節(jié)pH為4-6，于20°C -50°C條件下處理1_5天，其間翻料 3-8 次；(2)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制預(yù)處理好的沼渣連同其中的纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體 100-200份，尿素3-8份，過磷酸鈣5-10份，氯化鉀0_3份，磷酸二氫鉀2_5份，鉀礦粉10-20 份，初始含水量60% -80%, pH 6-8 ；上述培養(yǎng)基經(jīng)121°C滅菌30分鐘后備用；(3)環(huán)狀芽孢桿菌及膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)①所述環(huán)狀芽孢桿菌的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基蛋白胨1，牛肉膏0. 3，氯化鈉0. 5，瓊脂2，水100，pH 7. 0 ；菌體在上述斜面培養(yǎng)基上于培養(yǎng)箱中32°C培養(yǎng)至斜面長滿后用于環(huán)狀芽孢桿菌的大量制備；液體培養(yǎng)基淀粉5，蔗糖1，CaCO3L FeCl3O. 1，豆餅粉0. 5，硫酸銨2，磷酸二氫鉀1，硫酸鎂0.5，自來水1000，pH 7.2 ；搖瓶種子培養(yǎng)搖床培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，溫度35-40°C，培養(yǎng)時間20-30小時獲得搖瓶種子；發(fā)酵罐種子培養(yǎng)以10% ν/ν接種量向發(fā)酵罐中接入搖瓶種子，轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)/分， 培養(yǎng)溫度35-40°C，溶氧控制在20%以上，通氣量為1 1以裝液量為基準的體積比，培養(yǎng) 15-28小時獲得二級種子；②所述膠凍樣芽孢桿菌的培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基蔗糖10，磷酸二氫鈉2，硫酸鎂0. 5，硫酸銨2，氯化鐵0. 05，碳酸鈣1. 0，酵母粉2，瓊脂20斜面，水1000，pH 7.0，121°C滅菌30分鐘；菌體在上述斜面培養(yǎng)基上于32°C 培養(yǎng)箱培養(yǎng)至斜面長滿后用于液體搖瓶種子制備；液體培養(yǎng)基淀粉7，蔗糖1，CaCO3L FeCl3O. 1，豆餅粉0. 5，硫酸銨2，磷酸二氫鉀1，硫酸鎂0.5，自來水1000，pH 7.2 ；搖瓶種子培養(yǎng)條件為搖床轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，溫度30-35°C，培養(yǎng)時間10-15小時獲得搖瓶種子；發(fā)酵罐種子培養(yǎng)以10% ν/ν接種量向發(fā)酵罐接入搖瓶種子，轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)/分， 培養(yǎng)溫度30-35°C，溶氧控制在20%以上，通氣量是以裝液量為基準的體積比1 1，培養(yǎng) 15-24小時獲得二級種子；(4)固態(tài)發(fā)酵；將環(huán)狀芽孢桿菌液體種子液和膠凍樣芽孢桿菌種子液分別用無菌水稀釋成10億個/毫升，按照如下比例接入固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中；固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的配制方法見步驟⑵；環(huán)狀芽孢桿菌種子液5-10，膠凍樣芽孢桿菌5-10，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基100-250 ；接種后在發(fā)酵池中混合均勻，控制溫度為25-40°C，濕度為90% -95%，發(fā)酵時間為2_8天，其間翻料 3-10 次；(5)干燥；固態(tài)發(fā)酵結(jié)束后，將所得發(fā)酵肥料于40-60°C條件下烘干或者曬干，控制其含水量在20-30%即可獲得生物鉀肥產(chǎn)品。
全文摘要
一種利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法，屬于微生物肥料領(lǐng)域。本發(fā)明采用固態(tài)發(fā)酵工藝，利用鉀細菌將纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體、沼渣和鉀礦粉混合物通過固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物鉀肥。該方法具有成本低、肥效高、增產(chǎn)效果明顯的優(yōu)點，并大量利用發(fā)酵廢菌絲體，具有環(huán)保和資源化利用雙重優(yōu)勢，適于大規(guī)模生產(chǎn)及推廣。
文檔編號C05D1/00GK102173879SQ201010599819
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者華棟梁, 張曉東, 張 杰, 李巖, 梁曉輝, 許海朋 申請人:山東省科學(xué)院能源研究所