[发明专利]一种禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法和系统

权利要求书

1.一种禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、粪便酸化，将粪便制备成浆料，并向浆料中加入酸性催化剂，然后进行静置，静置后对浆料进行预热；

S2、微波水解，将经过预热的浆料泵入微波消解反应器进行水解，杀死粪便中的虫卵和病原微生物，浆料中菌体蛋白失活，浆料中的蛋白被水解，抗生素被降解，纤维素晶体结构发生破坏，糖苷键锻裂形成多孔、蓬松的腐殖质结构，粪便中的水溶性重金属离子被吸附在腐殖质类空隙中，不易被生物吸收利用，降低重金属的生物有效性，重金属不易被生物吸收；

S3、发酵，向经过微波水解的浆料中加入灭菌秸秆粉、酵母菌和乳酸菌，在35～40℃温度下密封厌氧发酵65～75小时，将浆料中的无机氮转化为有机氮，获得含有酵母菌、乳酸菌极其代谢产物酒精与乳酸的发酵浆料；

S4、脱水，将发酵浆料进行脱水，脱水至含水率为42～45％的高湿物料，所述高湿物料全部作为浆料饲料供给养殖业，所述发酵浆料中脱出的水分循环至步骤S3中作为酵母菌和乳酸菌原料。

2.根据权利要求1所述的禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，所述S1中，粪便酸化的方法为：

首先，向收集的粪便中加入酸性催化剂和水，充分搅拌至粪便呈浆料状态，浆料固液比为10～12:1～1.2；

然后，静置10～20分钟，浆料中不与酸性催化剂反应的不溶颗粒和浆料中存在的大密度灰分颗粒一起下沉至浆料底部，将上部的浆料进行预热后至微波消解反应器；底部的不溶物排出并清理，按比例添加至建材中。

3.根据权利要求1所述的禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，所述S1中，预热的方法为：向浆料内充入高温蒸汽并搅拌，将浆料预热至95～100℃。

4.根据权利要求1所述的禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，所述S2中，所述微波水解在常压下进行，水解温度为110～130℃。

5.根据权利要求4所述的禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，微波水解时，产生挥发的催化剂、水蒸气、可凝气体和不凝有机气体经过冷凝，所述挥发的催化剂、水蒸气和可凝气体经过冷凝回流，不凝有机气体引入等离子处理设备进行燃烧无害处理。

6.根据权利要求1所述的禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，所述S3中，发酵的方法为：首先，将经过微波水解的浆料进行冷却，冷却至40～42℃；

然后，将灭菌秸秆粉、酵母菌和乳酸菌同步加入冷却后的浆料内并与浆料充分混合，浆料、灭菌秸秆粉、酵母菌和乳酸菌质量比为200:20:1:1；酵母菌和乳酸菌的菌种先利用浆料中的氧气进行好氧繁殖，当氧气耗尽，则进行厌氧发酵，总发酵71～73小时。

7.根据权利要求6所述的禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，在浆料冷却中，采用循环水冷却，冷却水中的热量由热泵机组交换升温至60～65℃，然后循环至S1中的与粪便混合制备浆料。

8.根据权利要求1所述的禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，所述S4中，将高湿物料进行烘干至含水率10～15％的固体饲料并密封保存。

9.一种菌体蛋白，其特征在于，所述菌体蛋白采用如权利要求1至8任一所述的方法制备获得。

10.一种禽畜粪便无害化制备菌体蛋白饲料的系统，其特征在于，包括依次设置的用于制备粪便浆料和对浆料进行预热的预热混料罐、用于对浆料进行微波消解的微波消解反应器、用于对浆料进行冷却和发酵的防腐冷却罐以及对浆料进行固液分离的干湿分离机；

所述微波消解反应器后部还连接有冷凝器，所述冷凝器对微波消解中产生的气体进行冷凝回流；所述防腐冷却罐外部设置有冷却夹层，所述冷却夹层内通入有循环水，所述循环水在防腐冷却罐内浆料高温作用下升温后，再由热泵机组交换至循环至热水储罐内，最后循环至预热混料罐内与粪便混合制备浆料；

所述预热混料罐上连接有储酸罐和热水储罐，所述预热混料罐顶部连接有连接所述微波消解反应器的浆料泵，底部设置有排料口。