[发明专利]一种利用马铃薯淀粉废水制备的微生物肥料及其方法

说明书

本发明涉及生态农业和环境保护领域，具体公开了一种利用马铃薯淀粉废水制备微生物肥料及其方法。本发明利用马铃薯淀粉废水作为主要培养基，在不灭菌的情况下，大规模快速培养解淀粉芽孢杆菌，制备出具有促进植物生长、提高养分利用率、减少作物病害的微生物肥料，并将微生物肥料就地利用于农田或果园中，调节土壤微生物生态系统，提升土壤环境质量，提高农产品产量和品质，该方法生产成本低廉，操作简单，可以使高浓度马铃薯淀粉废水得到资源化利用，消除污染物排放，同时提高农产品的质量和农业生产效率。

技术领域

本发明涉及生态农业和环境保护技术领域，具体涉及利用马铃薯淀粉废水制备的微生物肥料及其方法。

背景技术

我国马铃薯淀粉加工企业2000多家，每年加工马铃薯总量800多万吨，生产淀粉120多万吨。但是，目前的加工工艺，每生产1吨淀粉就有6-10吨高浓度有机废水产生，这些废水的COD浓度高达10g/L以上，主要含有可溶性淀粉、蛋白质、氨基酸等，容易腐败发酵，如果处理不当，污染严重。而采用一般污水处理工艺将其处理达标排放，能源消耗大，处理成本高，生产企业很难承受，也造成资源浪费。另外，马铃薯淀粉加工季节性很强，一般每年只在收获季节加工1-2个月，一般污水处理工艺启动时间较长，不能适应较短的生产周期。而这些马铃薯淀粉废水营养丰富，是微生物生长的良好培养基，用于培养有益微生物，生产微生物制剂，是极具潜力的资源化利用途径。

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)以其具备产淀粉酶的潜力而得名。解淀粉芽孢杆菌在自然界中分布广泛，是一种重要的生防菌，它通过产生抗生素、抗菌蛋白或多肽等活性物质来抑制植物病原细菌、真菌、病毒、线虫，从而起到生物防治的作用；同时它也是一类重要的植物根际促生细菌，表现出对多种植物促进生长的作用。解淀粉芽孢杆菌的培养方式有多种，但是现有技术中采用的培养方法，都需要对培养基进行灭菌处理，能耗较大，成本较高，是制约微生物肥料推广应用的重要因素之一。

发明内容

本发明的目的在于，一种利用马铃薯淀粉废水快速制备微生物肥料的方法；拟采用马铃薯淀粉废水为培养基，不进行灭菌处理，直接大规模连续培养；不仅生产成本低廉，而且可以快速消纳废水；并就近用于农田，改善土壤微生物群落结构，提高土壤肥力。

所述方法包括以下步骤：

1)马铃薯淀粉废水预处理：将COD浓度为10～60克/升的高浓度马铃薯淀粉废水收集到调节池，用生物质热电厂的富含碳酸钾的草木灰或石灰调节马铃薯淀粉废水的pH到7.0～8.5；

2)液体种子培养基的制备：将第1步骤预处理好的废水于110～121℃灭菌10～30分钟，静置沉降，至40℃以下；上清液即为解淀粉芽孢杆菌的液体种子培养基；沉淀物用于配制固态培养基；

3)液体种子制备：向装有第2步骤得到的液体种子培养基的三角瓶中接种斜面保藏的解淀粉芽孢杆菌CGMCC No.6676菌株，于30～40℃，120～200转/分振荡培养20～30小时，再按照3％～10％的接种量，转接到装有液体种子培养基的发酵罐中，于30～40℃，通空气培养16～24小时，得到液体种子；

4)液态微生物肥料制备：向装有第1步骤预处理好的马铃薯淀粉废水的第一级曝气生物转化池中接种体积比为2％～8％的液体种子，于常温下通无菌空气培养6～18小时；达到解淀粉芽孢杆菌的对数生长期，开始连续流加第1步骤预处理好的马铃薯淀粉废水，水力停留时间为3～6小时；第一级曝气生物转化池中的培养液连续流入第二级曝气生物转化池，水力停留时间为3～6小时；第二级曝气生物转化池中的培养液再连续流入第三级曝气生物转化池，水力停留时间为3～6小时；第三级曝气生物转化池的出水中解淀粉芽孢杆菌的活菌数达到2×10⁹CFU/毫升以上，即为液体微生物肥料；