[发明专利]纤维素降解复合菌系发酵水稻秸秆制备生化黄腐酸的方法

说明书

本发明公开了纤维素降解复合菌系发酵水稻秸秆制备生化黄腐酸的方法，对水稻秸秆进行清理除杂、粉碎、干燥、挤压膨化，再由枯草芽孢杆菌、链霉菌、里氏木霉菌和黑曲霉组成的纤维素降解复合菌系对水稻秸秆进行连续式发酵。本发明基于水稻秸秆结构特性的挤压膨化处理，提高纤维素的可接触性；通过复合菌系连续液体发酵，优化发酵工艺条件；在此基础上，非加热的超声波辅助技术强化发酵，实现发酵底物高效转化，得到富含黄腐酸的发酵产物，强化连续发酵过程菌种之间协同作用，预防菌种退化，较固态发酵大大缩短发酵周期。本发明创新了水稻秸秆资源化利用模式，提高了其发酵产生化黄腐酸的效率，降低了生产成本，保护了环境，实用性很强，易于规模化。

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，具体涉及纤维素降解复合菌系发酵水稻秸秆制备生化黄腐酸的方法。

背景技术

水稻是我国重要的粮食作物，在粮食生产中占有极为重要的地位。水稻种植过程中产生大量的秸秆，水稻秸秆乃稻谷收获后留下的“废弃物”，也是一种重要的农业资源，可用于生产饲料、纸巾、生物质能源、有机肥原等。我国水稻种植种植面积大，达3000万公顷，水稻秸秆产生量大，年产约2亿吨。当前，机械还田是水稻秸秆的主要利用方式，但存在能耗高，处理效果差等问题，严重制约了水稻秸秆的资源化利用。水稻收获后留茬高度一般在40～50cm左右，由于田间稻茬高、湿度大，所以在种植下茬作物时，稻茬容易缠绕耕整地机具作业部件，影响工作性能和作业效率；同时，水稻秸秆埋茬还田效果差，腐烂周期长，难以发挥其有机质的利用效率。在现实农业生产中，为了节约农时和成本，方便下茬作物的种植，人们大多采取就地焚烧的方法来处理水稻秸秆。这样一来，不仅浪费了资源，而且造成了严重的环境污染，不利于环境保护，更不利于农业的可持续发展。因此，研究创新水稻秸秆资源化利用技术非常迫切且十分必要。

水稻秸秆纤维素含量约30％，半纤维素含量约25％，木质素含量约10％，水稻秸秆还含有氮、磷、钾、钙、镁、锌、铁、铜等元素。而纤维素、半纤维素、木质素、氮、磷、钾、钙、镁、锌、铁、铜等均为重要资源，广泛应用于农业、建筑、化工等领域。通过大力开发水稻秸秆资源化利用技术，回收利用水稻秸秆中纤维素、半纤维素、木质素、氮、磷、钾、钙、镁、锌、铁、铜等，实现水稻秸秆变废为宝，使其真正成为一项重要的可利用资源，必将大大减少其环境污染。发展水稻秸秆资源化利用技术是我国积极应对农业面源污染严峻挑战的国家需求。开发水稻秸秆资源化利用技术，既可实现废弃物水稻秸秆高效资源化，回收资源，变废为宝，又可保护环境。因此，开发水稻秸秆资源化利用技术意义重大。

发明内容

针对水稻秸秆焚烧环境污染严重和资源流失的问题。本发明的目的在于提供一种水稻秸秆资源化利用方法，通过建立水稻秸秆预处理方法、高效纤维素降解复合菌系发酵水稻秸秆制备生化黄腐酸的方法，非加热的超声波辅助技术强化水稻秸秆发酵，实现水稻秸秆生物转化，得到生化黄腐酸产品，该方法水稻秸秆发酵转化效率高、从废弃物中回收资源、保护环境、减少资源浪费。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的纤维素降解复合菌系发酵水稻秸秆制备生化黄腐酸的方法，按以下步骤：

(1)水稻秸秆经清理除杂后，水稻秸秆粉碎机粉碎，日处理水稻秸秆量4～10吨，秸秆粉碎后粉末大小控制在2～8毫米，粉碎后调节粉末含水率至20％～40％；再对水稻秸秆粉末进行挤压膨化处理，挤压膨化条件：温度100～140℃，模孔间隙3～6毫米，螺杆转速50～100转/分钟，螺杆端部与模板之间的距离10～20毫米；