[发明专利]一种以好氧产酸菌对秸秆进行产酸处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业秸秆发酵产酸领域，具体涉及到一种以好氧产酸菌对秸秆进行产酸处理的方法。

背景技术

中国作为拥有15亿亩农田的农业大国，每年产生的农作物秸秆量很大。近年来，由于秸秆焚烧所导致的环境污染问题日渐突出。现迫切需要一种更加高效实用的消化秸秆的处理方法，来解决每年秸秆所产生的环境压力，同时实现木质纤维素类生物质固废的资源化利用。

由于秸秆中富含纤维素、半纤维素等有机质，以及氮、磷、钾、钙、镁等植物所需的大量、微量元素，其具有很高的利用价值。目前，秸秆常用的处理技术是直接还田、好氧堆肥或厌氧消化。由于秸秆特殊的物理化学结构，秸秆直接进行厌氧消化产沼的产气率非常低，且厌氧消化产生的大量沼渣直接还田仍存在很多待解决的问题，如沼渣的难降解、易使土壤板结等；若秸秆直接还田，其本质是利用土壤中的土著微生物对其进行好氧降解，同样存在难降解、易使土壤板结等问题；而常规的好氧堆肥技术虽然能得到植物所需的腐殖质，但该技术对储存场地要求较大、堆肥时间较长、堆肥条件严苛。

上述常规处理方法的本质都是利用自然界中的微生物对其进行生物降解，以期实现秸秆的能源化、资源化再利用。本发明以此为目标，从常规好氧堆肥产出物中筛选得到能够高效降解秸秆的好氧产酸菌株，通过试验确定最佳处理条件，以期获得最佳处理效果。该技术不仅能降低秸秆预处理成本，使技术简单化，而且能使经过好氧产酸菌株处理后的秸秆与厌氧消化产沼技术或土壤酸化改良技术对接，为秸秆的多级利用提供可靠技术参考，真正实现木质纤维素类生物质固废的多元化应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种工艺简单、高效经济的，以好氧产酸菌对秸秆进行产酸处理的方法。

本发明的技术方案步骤如下：

1）将秸秆粉碎至10-40目，含水率为3-10%；

2）将含有芽孢杆菌（Bacillus sp.，保藏编号：13724，保藏单位：CGMCC-中国微生物菌种保藏管理委员会，保藏时间：2017年03月06日，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号）的菌液定量接种于秸秆上，利用营养液调节体系含水率为50-65%，反应120-180h，反应温度30-40℃；

3）按照发酵体系重量比1:1对反应体系进行水洗并进行固液分离操作，液体即为富含高浓度有机酸体系，可用于土壤的酸化改良，或进行元素复配制备蓝莓专用有机肥。固体可用于厌氧消化产沼气。

其中，所述的秸秆包括常见的农作物秸秆，如玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆等。

其中所述的营养液组成为：(NH₄)₂SO₄ 20.0 g，尿素3.0 g，蛋白胨3.0 g，CaCl₂ 0.1 g，MgSO₄﹒7H₂O 5.0 g，KH₂PO₄ 1.0 g，NaCl 0.1g，FeSO₄﹒7H₂O 50 mg，MnSO₄﹒H₂O 16 mg，ZnSO₄﹒7H₂O 14 mg，CoCl₂ 20 mg，水1000 mL。

其中所述的接种量（质量比）为1:10-1:30。

本发明的优点是：与好氧堆肥方法相比，该方法经济、高效、实用性强、可操作性强，无需经过好氧堆肥大规模、长时间的物质与能量消耗即可将秸秆短时间处理，且能够产生大量糖类及有机酸等易被植物吸收利用的物质。经过微生物处理后的秸秆可以用于厌氧消化产沼，液体可用作土壤酸化改良和制作蓝莓专用有机肥料等。

具体实施方式

本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

实施例1：

一种以好氧产酸菌对秸秆进行产酸处理的方法，选取玉米秸秆作为试验底物，牛粪好氧堆肥后的产物作为原始菌源，具体操作步骤如下：

1）取绿豆粒大小芽孢杆菌（Bacillus sp.，保藏编号：13724，保藏单位：CGMCC-中国微生物菌种保藏管理委员会，保藏时间：2017年03月06日，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号）菌种接入乘有12 mL液体培养基的100 mL三角瓶中，放于32℃，120 r/min恒温振荡器中培养2 d制成液体菌种。