專利名稱：利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法及其發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物菌劑生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法，以及用于該方法的發(fā)酵裝置。本發(fā)明方法在生產(chǎn)生物菌劑的同時(shí)可以治理水葫蘆汁的二次污染，避免資源浪費(fèi)。
背景技術(shù)：
水葫蘆是美化環(huán)境，凈化水質(zhì)的良好植物，其吸污能力在所有的水草中被認(rèn)為是最強(qiáng)的。在適宜條件下，一公頃水葫蘆能將800人排放的氮、磷元素當(dāng)天吸收掉。雖說水葫蘆本身有很強(qiáng)的凈化污水能力，但其繁殖速度極快，大量的水葫蘆覆蓋河面湖面，容易造成水質(zhì)惡化，影響水底生物的生長，還可能堵塞水上交通，污染水源等。目前，國內(nèi)外對(duì)水葫蘆的利用主要在治污、制作家具、充當(dāng)飼料、功能飲料、造紙、 制作沼氣、制造有機(jī)肥料等方面。我國利用水葫蘆治理湖泊污染的項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，但需要大量更新處理水葫蘆，處理加工方法大都為粉碎壓榨法，壓榨后的水葫蘆渣作為有機(jī)肥原料使用，而將水葫蘆汁作為廢棄液不經(jīng)處理就直接排放掉。水葫蘆汁里面含有豐富的氮磷鉀等營養(yǎng)成分，這樣既浪費(fèi)了資源，又造成了二次污染。如果將水葫蘆汁送到污水處理廠處理，又加大了治理成本。因此，如何開發(fā)利用大量的水葫蘆汁，是利用水葫蘆治理湖泊污染項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重大難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為防止水葫蘆汁的二次污染及其資源浪費(fèi)，提供一種利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法，以及可實(shí)現(xiàn)低成本制備生物菌劑的發(fā)酵裝置。本發(fā)明所述利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法，其工藝步驟為1)將新鮮水葫蘆粉碎榨汁，收集得到的水葫蘆汁；2)取上述水葫蘆汁100重量份于發(fā)酵裝置中，加入糖1 5重量份或糖蜜2 10 重量份，通入臭氧滅菌；3)向發(fā)酵裝置中加入1 3重量份厭氧和兼性厭氧復(fù)合微生物菌劑，擴(kuò)繁72小時(shí)；4)添加水葫蘆汁重量0. 10%的好氧菌劑進(jìn)行復(fù)合，至生產(chǎn)出的生物菌劑的
活菌量>20億/毫升。其中，所述用于擴(kuò)繁的厭氧和兼性厭氧復(fù)合微生物菌劑由酵母菌、乳酸菌、光合細(xì)菌和糞鏈球菌復(fù)合而成。所述的好氧菌劑由五四零六放線菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、可秸稈腐熟的綠色木霉以及抗根結(jié)線蟲的淡紫擬青霉菌中的一種或幾種組成。利用上述方法，可以生產(chǎn)出活菌量達(dá)到20億/毫升的生物菌劑，遠(yuǎn)高于2億/毫升的國家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明還提供了一種用于生產(chǎn)上述生物菌劑的發(fā)酵裝置，由發(fā)酵池和安裝在發(fā)酵池開口上的蓋子組成，所述蓋子與發(fā)酵池的后端鉸接，在發(fā)酵池內(nèi)設(shè)有滅菌裝置和發(fā)酵液循環(huán)裝置，發(fā)酵池開口處設(shè)有隔菌透光裝置，在發(fā)酵池外安裝有蓋子升降和發(fā)酵液加熱控制裝置。其中，所述的蓋子升降和發(fā)酵液加熱控制裝置由升降和加熱控制器、支架、滑輪、 電葫蘆和軟索組成，支架安裝在發(fā)酵池的后端，其上設(shè)有滑輪，電葫蘆與升降和加熱控制器安裝在發(fā)酵池的外部，軟索一端連接在電葫蘆上，另一端穿過支架上的滑輪后連接在蓋子上，電葫蘆與升降和加熱控制器電連接。本發(fā)明的發(fā)酵裝置是一種可密閉的容器，其蓋子可電動(dòng)開啟或閉合，白天開啟、晚上關(guān)閉、雨雪天關(guān)閉、溫度超過37°C時(shí)關(guān)閉。升降和加熱控制器可以調(diào)節(jié)溫度使其保持在微生物生長的最適溫度，一般設(shè)置在30-33°C之間。所述的滅菌裝置為臭氧曝氣管，通過一連接管與發(fā)酵池外的臭氧機(jī)連接。所述發(fā)酵液循環(huán)裝置由一個(gè)循環(huán)泵和與之相連的軟管組成，所述軟管通過蓋子升降和發(fā)酵液加熱控制裝置后伸入發(fā)酵池中。發(fā)酵液循環(huán)裝置可以使益生菌循環(huán)發(fā)酵，為益生菌發(fā)酵創(chuàng)造最佳的條件。所述的隔菌透光裝置由設(shè)在發(fā)酵池開口處的底架和附在底架上的隔菌透光膜組成，隔菌透光膜設(shè)在蓋子的下方，可以達(dá)到隔絕雜菌，吸收太陽能的功效。發(fā)酵池的后端高于前端，低的一邊朝向南方，以利于發(fā)酵液曬太陽。下雨時(shí)閉合蓋子，也有利于雨水流走。本發(fā)酵裝置在室外和透光的棚內(nèi)或屋內(nèi)均可使用，使用極其方便。本發(fā)明的積極效果為采用臭氧滅菌及微生物發(fā)酵技術(shù)將水葫蘆汁進(jìn)行無害化處理，制成生物菌劑，而且發(fā)酵裝置設(shè)計(jì)精巧，充分利用了太陽能來進(jìn)行微生物發(fā)酵，降低了生物肥制備的成本，這樣就達(dá)到了既避免水葫蘆汁的二次污染及資源浪費(fèi)，又生產(chǎn)出高效、 低成本的生物菌劑的目的。既環(huán)保節(jié)能，又低成本高效能，可謂一舉兩得！


圖1是利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的具體操作步驟如下取全株鮮水葫蘆1. 25噸，將其粉碎榨汁，分別得到0. 25噸的水葫蘆濕渣和1噸的水葫蘆汁。將上述1噸水葫蘆汁與IOkg 50kg糖或20kg IOOkg糖蜜一起放入發(fā)酵裝置中，通臭氧約2小時(shí)進(jìn)行滅菌。滅菌1小時(shí)后，將IOkg 30kg由臨汾市汾河氨基酸廠生產(chǎn)的酵母菌、乳酸菌、光合細(xì)菌、糞鏈球菌等組成的厭氧或兼性厭氧復(fù)合微生物菌劑加入到發(fā)酵裝置中，啟動(dòng)發(fā)酵裝置進(jìn)行擴(kuò)繁，并將發(fā)酵溫度控制在30°C 33°C。白天將蓋子打開，讓發(fā)酵液曬太陽，充分吸收太陽能來進(jìn)行發(fā)酵。晚上或溫度高于37°C時(shí)將蓋子關(guān)閉，使其保溫。發(fā)酵72小時(shí)后，按不同作物需要，添加Ikg IOOkg臨汾市汾河氨基酸廠生產(chǎn)的五四零六放線菌(其活菌數(shù)達(dá)到200 1500億/克，已達(dá)到極高的技術(shù)水平)、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、可秸稈腐熟的綠色木霉以及抗根結(jié)線蟲的淡紫擬青霉等好氧菌劑中的一種或幾種進(jìn)行復(fù)合，經(jīng)鏡檢活菌數(shù)達(dá)到15億/毫升。復(fù)合三天后，經(jīng)檢測所生產(chǎn)出的生物菌劑的活菌數(shù)達(dá)到20億/毫升(遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)2億/毫升)。
權(quán)利要求
1.利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法，包括以下工藝步驟1)將新鮮水葫蘆粉碎榨汁，收集得到的水葫蘆汁；2)取上述水葫蘆汁100重量份于發(fā)酵裝置中，加入糖1 5重量份或糖蜜2 10重量份，通入臭氧滅菌；3)向發(fā)酵裝置中加入1 3重量份厭氧和兼性厭氧復(fù)合微生物菌劑，擴(kuò)繁72小時(shí)；4)添加水葫蘆汁重量0. 10%的好氧菌劑進(jìn)行復(fù)合，至生產(chǎn)出的生物菌劑的活菌量≥20億/毫升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法，其特征是所述用于擴(kuò)繁的厭氧和兼性厭氧復(fù)合微生物菌劑由酵母菌、乳酸菌、光合細(xì)菌和糞鏈球菌復(fù)合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法，其特征是所述的好氧菌劑由五四零六放線菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、可秸稈腐熟的綠色木霉以及抗根結(jié)線蟲的淡紫擬青霉菌中的一種或幾種組成。
4.利用權(quán)利要求1方法生產(chǎn)得到的生物菌劑。
5.一種用于生產(chǎn)權(quán)利要求4生物菌劑的發(fā)酵裝置，由發(fā)酵池(1)和安裝在發(fā)酵池(1) 開口上的蓋子( 組成，其特征是所述蓋子( 與發(fā)酵池(1)的后端鉸接，在發(fā)酵池(1)內(nèi)設(shè)有滅菌裝置C3)和發(fā)酵液循環(huán)裝置G)，發(fā)酵池(1)開口處設(shè)有隔菌透光裝置(5)，在發(fā)酵池(1)外安裝有蓋子升降和發(fā)酵液加熱控制裝置(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵裝置，其特征是所述的蓋子升降和發(fā)酵液加熱控制裝置 (6)由升降和加熱控制器、支架、滑輪、電葫蘆和軟索組成，所述支架安裝在發(fā)酵池(1)的后端，其上設(shè)有滑輪，電葫蘆與升降和加熱控制器安裝在發(fā)酵池(1)的外部，軟索一端連接在電葫蘆上，另一端穿過支架上的滑輪后連接在蓋子( 上，電葫蘆與升降和加熱控制器電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵裝置，其特征是所述滅菌裝置C3)為臭氧曝氣管，通過連接管與發(fā)酵池(1)外的臭氧機(jī)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵裝置，其特征是所述發(fā)酵液循環(huán)裝置由一個(gè)循環(huán)泵和與之相連的軟管組成，所述軟管通過蓋子升降和發(fā)酵液加熱控制裝置(6)后伸入發(fā)酵池 (1)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵裝置，其特征是所述的隔菌透光裝置(5)由設(shè)在發(fā)酵池 (1)開口處的底架和附在底架上的隔菌透光膜組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)酵裝置，其特征是所述發(fā)酵池(1)的后端高于前端。
全文摘要
水葫蘆是凈化水質(zhì)的最佳植物，有很強(qiáng)的吸污能力，利用水葫蘆治理湖泊污染效果顯著，但因水葫蘆繁殖速度極快，需要不斷大量對(duì)水葫蘆進(jìn)行更新處理，利用粉碎壓榨處理產(chǎn)生的水葫蘆汁含有豐富的營養(yǎng)成分。如何利用好大量的水葫蘆汁，是利用水葫蘆治理湖泊污染項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重大難題。本發(fā)明屬于環(huán)保及生物菌劑生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，創(chuàng)新發(fā)明了利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)生物菌劑的方法及其發(fā)酵裝置。利用水葫蘆汁發(fā)酵生產(chǎn)的復(fù)合益生菌，其活菌量≥20億/毫升(遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)2億/毫升)。本發(fā)明將大量廢棄的水葫蘆汁變廢為寶，避免了資源浪費(fèi)及二次污染；發(fā)酵裝置的精巧設(shè)計(jì)，充分利用了太陽能，大大降低了復(fù)合益生菌的能源消耗和生產(chǎn)成本，一定會(huì)對(duì)我國高效有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。
文檔編號(hào)C12N1/16GK102321562SQ20111031376
公開日2012年1月18日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者劉青, 王天喜 申請人:劉青, 王天喜