[发明专利]以牲畜粪便发酵沼液处理玉米秸秆产生生化黄腐酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于黄腐酸的生产提取技术领域，具体涉及一种利用牲畜粪便沼液通过微生物发酵技术从玉米秸秆中产生生化黄腐酸的方法。

背景技术

黄腐酸是腐殖酸中一类分子质量较小、且易溶于水和乙醇、丙酮等有机溶剂中的酸种，其生物活性明显高于腐殖酸。黄腐酸不仅在农业上能够提高农作物生产量和产品品质，同时黄腐酸盐制品在农业上、牧业上乃至医药界都有着极为重要的用途。

现阶段我国的黄腐酸生产普遍采用化学方法即硫酸丙酮法——从风化煤中利用碱溶酸析抽提出黄腐酸，此方法存在以下几个问题：(1)风化煤的选取，风化煤中的黄腐酸含量较难确定，我国风化煤虽然资源丰富，但是利用抽提黄腐酸的风化煤选择困难；(2)利用碱溶酸析法提取黄腐酸需要通过添加浓硫酸或浓盐酸来控制PH1.5-2.0左右，需要保证反应釜的高耐酸性能；(3)利用硫酸丙酮法的优点在于能够回收丙酮重复利用，正因如此，反应釜应具有高效密封性能，设备成本较高；(4)利用化学方法抽提的黄腐酸虽然纯度较高，但是其生物活性低于生化黄腐酸，尤其是络合能力。

我国东北地区玉米秸秆资源丰富，利用方式较为单一，常规利用方式为供村民燃烧取暖，不仅燃烧的热效率较低，而且会排放出大量的有害气体造成环境的二次污染，不完全燃烧释放的烟尘颗粒会加重东北地区冬季的雾霾天气；另外东北地区由于地理位置的原因，气温常年较低，无霜期较短，秸秆粉碎还田技术受到气温的影响，易影响来年的耕种，因此效果并不理想。东北作为我国畜牧业重要的潜力增长区，发展畜牧业有着丰富的资源基础，随着畜牧业的蓬勃发展，牲畜禽粪便的无害化处理也提上日程，牲畜粪便发酵沼气成为解决方法之一，而发酵后沼液沼渣的处理仍是一大难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现阶段黄腐酸生产方法单一、玉米秸秆利用率低、牲畜粪便发酵沼液处理困难等问题，提供一种以玉米秸秆和牲畜粪便沼液为原料、利用微生物发酵技术产生生化黄腐酸的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种以牲畜粪便发酵沼液处理玉米秸秆产生生化黄腐酸的方法，包括以下步骤：

①、曲种制备：将黑曲霉菌种用麸皮固体培养基扩大培养，培养温度25-30℃，培养时间3-5d，成为曲种，备用；

②、活性酵母菌悬浮液培养：将活性酵母在25-28℃温度下摇瓶培养18-24h后，接入种子罐，通气搅拌18-24h，按21-30％接种量接入发酵罐，继续通气搅拌18-24h，得到活菌数10¹⁰个/ml酵母悬浮液；

③、混合菌培养：将假单胞杆菌、青霉菌、梭状芽孢杆菌在28-32℃条件下分别经试管、摇瓶培养18-24h，以3∶1∶2的比例混合接入种子罐，通气搅拌18-24h，按10-20％接种量接入到发酵罐，通气搅拌18-24h，得活菌数达到10¹⁰个/ml的生产用菌液；

④、发酵原料制备：将玉米秸秆粉碎后加入浓度为质量分数8％、氨氮浓度1500-1800mg/1牲畜粪便沼液中，调节碳氮比为20∶1，固液比为1∶9，加入2-4％的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，调节PH7.5，预处理12h后，调节PH6，加大空气通入量为150-200ml·gas/S·H₂O进行曝气处理12h；

⑤、生化黄腐酸发酵：向④制备的发酵原料中接入1-5％的曲种和2-6％的活性酵母菌悬浮液，搅拌均匀后入发酵池，在25-30℃温度下发酵3-5d，再接入1-10％的生产用菌液，搅拌均匀后在25-32℃温度下发酵15d，在发酵液中产生含量达10％以上的生化黄腐酸。

本发明所产生的生化黄腐酸具有刺激作物生长发育，提高作物抗逆防病能力、提高农作物产量和品质、抗旱节水、提高化肥农药效力、改良土壤、维护生态环境等多方面功能，是一种适合于各种作物施用的优质、安全、绿色生物肥料。

本发明的有益效果在于：

(1)本方法生产的生化黄腐酸生物活性高于矿源黄腐酸，络合性强；(2)通过玉米秸秆、牲畜粪便沼液生产生化黄腐酸，其资源丰富、成本低廉，不仅可获得大量生化黄腐酸溶液，制备黄腐酸肥料，还大大解决了农业废弃物处理和沼液难处理问题；(3)采用本方法生产过程中发酵残渣中含有大量不溶于水的腐殖酸，因此发酵残渣可经过烘干制成腐殖质肥副产品；(4)方法工艺简单，运行成本低，厌氧发酵生产过程中的高温可以杀死致病菌、致病微生物，生产的肥料质优安全。

具体实施方式

下面对本发明实施方案进行详细描述。