一種用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法，包括以下幾個步驟：步驟A：將糖蜜酒精廢液濃縮成其含有機(jī)物按質(zhì)量濃度比為：38%-51%；P0.84-1.98g/kg；K35.12-90.93g/kg；Ca5.55-39.90g/kg；Mg1.02-70.31g/kg；N16.52-50.40g/kg；pH4.2-5.1；其中，濃縮后液體的錘度在35-50間；步驟B：發(fā)酵菌種篩選：選取枯草芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌和釀酒酵母；步驟C：菌曲的生產(chǎn)(用于發(fā)酵濃縮的酒精廢液)；步驟D：將發(fā)酵曲添加到濃縮的糖蜜酒精廢液中并發(fā)酵，即得土壤改良劑。本發(fā)明利用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法，對甘蔗糖業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物進(jìn)行資源化利用。
【專利說明】一種用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 廣西是我國最大的糖業(yè)基地，甘蔗糖產(chǎn)量約占全國的70%。蔗糖產(chǎn)業(yè)是廣西的重 要經(jīng)濟(jì)支柱，利用糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精、賴氨酸、酵母等是甘蔗副產(chǎn)品綜合利用的重要途徑。 但是由于多種原因，長期以來糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精后的糖蜜酒精廢液被排放，造成嚴(yán)重的環(huán) 境污染。事實上，糖蜜酒精廢液中的成分主要是甘蔗從土壤中吸收的各種營養(yǎng)物質(zhì)及其體 內(nèi)合成的各種有機(jī)物質(zhì)，是農(nóng)作物生長所必需的氮、磷、鉀及其他大量、微量元素等營養(yǎng)物 質(zhì)，同時在制糖過程中也沒有添加任何有毒物質(zhì)如重金屬等。因此，通過利用糖蜜酒精廢液 制造土壤改良劑，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上進(jìn)行資源化利用，既能解決糖蜜酒精廢液對環(huán)境的污染 問題，同時又能解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥問題，變廢為寶，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)糖業(yè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。
[0003] 糖蜜酒精廢液對環(huán)境的危害，主要是其鉀、鈣和鎂等離子濃度高及含有大量有機(jī) 物。據(jù)分析，糖蜜酒精廢液中含有機(jī)物4%-8%(有機(jī)碳含量23. 3-58. 8 g/kg);同時含有P 0.168-0.248 g/kg ；K 7.02-12.90 g/kg ；Ca 1.11-5.70 g/kg ；Mg 0.22-10.30 g/kg ； N 3. 32-7. 20 g/kg ;pH 4. 2-5. 1 ;液體的錘度為6-15。排放到水里會污染環(huán)境，造成富營養(yǎng) 化，并由于化學(xué)耗氧量（C0D)和生物耗氧量（B0D)過高而可能使水生生物窒息而死。而這 些又都是農(nóng)作物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，當(dāng)將其濃縮成其含有機(jī)物38%-51%(有機(jī)物按質(zhì)量濃度 比）；P 0? 84-1. 98 g/kg ;K 35. 12-90. 93 g/kg ;Ca 5. 55-39. 90 g/kg ;Mg 1. 02-70.31 g/ kg ;N 16. 52-50. 40 g/kg ;pH 4. 2-5. 1 ;同時含有少量糖份，糖蜜酒精廢液的濃縮液體的錘 度在35-50間；添加含枯草芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌和釀酒酵母等的菌曲發(fā)酵制成的土壤改 良劑。對甘蔗糖業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物進(jìn)行資源化利用，是一種寶貴的肥料資源循環(huán)利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法， 其特征在于，包括以下幾個步驟 ： 步驟A:將糖蜜酒精廢液濃縮成其含有機(jī)物按質(zhì)量濃度比為：38%-51% ;P 0. 84-1. 98 g/kg ；K 35. 12-90. 93 g/kg ；Ca 5.55-39. 90 g/kg ；Mg 1.02-70. 31 g/kg ；N 16.52-50. 40 g/kg ;pH 4. 2-5. 1 ;其中，糖蜜酒精廢液的濃縮液體的錘度為35-50 ; 步驟B :發(fā)酵菌種篩選：選取枯草芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌和釀酒酵母； 步驟C :菌曲的生產(chǎn)： 步驟C1 :菌種的接種：在無菌條件下操作，將經(jīng)純化后菌種，接種培養(yǎng)，得到的菌株為 一級種子； 步驟C2 :搖床擴(kuò)增：將得到的一級種子接種到三角瓶內(nèi)，培養(yǎng)擴(kuò)增菌數(shù)，需培養(yǎng)3-5天， 培養(yǎng)出的菌株為二級種子； 步驟C3:將培養(yǎng)出的菌株為二級種子與基質(zhì)混合，即接種菌種，經(jīng)5-7天培養(yǎng)，即得 菌曲； 步驟D :將發(fā)酵曲添加到濃縮的糖蜜酒精廢液中并發(fā)酵，即得土壤改良劑； 步驟E:糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑施用量：100-150公斤/畝，每年施用一次。
[0005] 申請人:通過研究糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑對不同土壤類型的影響，經(jīng)六年36 次田間試驗表明，作物按常規(guī)種植（以甘蔗為例，下同）；糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑施 用時期：可施基肥時施用在作物種植前施于種植溝或穴內(nèi)并與土壤拌勻后再下種；也可以 在作物施用追肥時施用；糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑施用量：100-150公斤/畝，每年施 用一次；糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑由于富含有機(jī)質(zhì)，對提升土壤肥力的改土效果明 顯；其富含地鉀、鈣、鎂等礦質(zhì)養(yǎng)分，作物施用后作物增產(chǎn)效果顯著；土壤容重降低和土壤 孔隙度增加；提出并驗證了一種用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法及田間試驗效果。
[0006] 優(yōu)選的，其中，所述步驟C3中，所述基質(zhì)包括：按重量百分比，麥麩粉占73-77%、玉 米粉占3-7%和稻米糠粉占19-21%。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟D中，發(fā)酵時間為5-7天，所得到的菌體中，每克載體含活菌數(shù)超 過50億個。
[0008] 優(yōu)選的，所述步驟D中，所述發(fā)酵曲中含枯草芽孢桿菌曲20-30億個有效菌/克、 涇陽鏈霉菌10-15億個有效菌/克和釀酒酵母10-15億個有效菌/克。
[0009] 優(yōu)選的，所述步驟中D，所述發(fā)酵曲包含30億個有效菌/克的枯草芽孢桿菌、10億 個有效菌/克的涇陽鏈霉菌和10億個有效菌/克的釀酒酵母。
[0010] 優(yōu)選的，所述步驟C3中，按重量百分比，枯草芽孢桿菌為48-52%，涇陽鏈霉菌為 24-26%和釀酒酵母為24-26%的菌液。
[0011] 本發(fā)明利用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法，對甘蔗糖業(yè)進(jìn)行資源化利用， 既解決了一直困擾糖廠的糖蜜酒精廢液對環(huán)境的污染問題，又解決了糖蜜酒精廢液的資源 化利用問題，變廢為寶，培肥了地力，增產(chǎn)增糖，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)糖業(yè)產(chǎn)業(yè)持 續(xù)發(fā)展。

【具體實施方式】
[0012] 下面對本發(fā)明的較優(yōu)的實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明： 實施例1: (1)將糖蜜酒精廢液濃縮至其含有機(jī)物38%(有機(jī)物按質(zhì)量濃度比）；P 0.84g/kg;K 35.12區(qū)/1^;〇3 5.55區(qū)/1^;1%1.02區(qū)/1^#16.52區(qū)/1^;口114.2;同時含有少量糖份，糖蜜 酒精廢液的濃縮后的錘度為35。
[0013] (2)酵菌種篩選及發(fā)酵曲的制備： A、菌種的選?。孩倏莶菅挎邨U菌，蠟狀芽孢桿菌為革蘭氏陽性大桿菌，呈短鏈或長鏈。 具有以下特點和優(yōu)點：該菌在不利環(huán)境條件下能夠以孢子形式存在，有耐高溫（l〇〇°C )、耐 酸堿、耐擠壓和耐溫度變化等特點，滿足土壤改良劑加工的要求，使肥料的質(zhì)量得到保證。 枯草芽孢桿菌能夠產(chǎn)生多種酶類（如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶）及營養(yǎng)物質(zhì)（如多種氨基酸 和維生素類物質(zhì)）。②涇陽鏈霉菌，菌落的正面為淡紅色到粉紅色，而背面為木瓜黃到虎皮 簧，孢子絲直或大螺旋形，孢子表面光滑，個別孢子表面帶刺；涇陽鏈霉菌，菌的培過程發(fā) 現(xiàn)的產(chǎn)生細(xì)胞分裂素菌株，作為菌肥開發(fā)應(yīng)用大田實驗表明有刺激作物生長、抑制病害的 作用。③釀酒酵母，繁殖能力強(qiáng)，抑制雜菌生長，保證發(fā)酵連續(xù)性；主發(fā)酵迅猛，耗糖速度 快，縮短發(fā)酵時間；后酵充分，降低成熟膠殘還原糖。
[0014] B、菌曲的生產(chǎn)： ① 菌種的接種，在無菌條件下操作，將經(jīng)純化后菌種，接種到已準(zhǔn)備好的培養(yǎng)基上；此 后生產(chǎn)出的菌株為一級種子； ② 搖床擴(kuò)增，將一級種子接種到容量為2000毫升三角瓶內(nèi)，培養(yǎng)擴(kuò)增菌數(shù)，需培養(yǎng)3-5 天，此時培養(yǎng)出的菌株為二級種子； ③ 制備的發(fā)酵曲，將基質(zhì)粉碎并按一定比例混合組成；即按重量百分比，麥麩粉占 75%、玉米粉占5%和稻米糠粉占20%，；接種菌種，其中：按重量百分比，枯草芽孢桿菌占 50%，涇陽鏈霉菌占25%和釀酒酵母占25%的菌液；接上菌種后5-7天，菌體大量繁殖，每克 載體含活菌數(shù)超過50億個（3個株目的菌的總數(shù))，此時，經(jīng)過脫水后包裝即得"菌曲"。
[0015] 制備的發(fā)酵曲含枯草芽孢桿菌20億個有效菌/克，涇陽鏈霉菌10億個有效菌/ 克和釀酒酵母10億個有效菌/克。
[0016] (3)濃縮的糖蜜酒精廢液添加發(fā)酵曲發(fā)酵即每噸濃縮酒精廢液接入3公斤發(fā)酵 曲，發(fā)酵濃縮糖蜜酒精廢液5-7天，即生產(chǎn)出土壤改良劑。
[0017] (4)糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑施用量：150公斤/畝，每年施用一次。
[0018] (5)實驗結(jié)果： A、 堿性土壤(土壤pH 7. 82)應(yīng)用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的田間試驗結(jié)果表明， 堿性土壤施用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑，甘蔗增產(chǎn)952公斤/畝，增15. 55% ;土壤容重 降低0. 09g/cm3, 土壤孔隙度增加9%，見表1 : 表1 :

【權(quán)利要求】
1. 一種用糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑的方法，其特征在于，包括以下幾個步驟： 步驟A :將酒精廢液濃縮成其含有機(jī)物按質(zhì)量濃度比為：38%-51% ;P 0. 84-1. 98 g/kg ; K 35. 12-90. 93 g/kg ;Ca 5. 55-39. 90 g/kg ;Mg 1. 02-70.31 g/kg ;N 16. 52-50. 40 g/kg ; pH 4. 2-5. 1 ;其中，濃縮后液體的錘度為35-50 ; 步驟B :發(fā)酵菌種篩選：選取枯草芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌和釀酒酵母； 步驟C:菌曲的生產(chǎn)； 步驟C1 :菌種的接種：在無菌條件下操作，將純化后菌種，接種培養(yǎng)，得到的菌株為一 級種子； 步驟C2 :搖床擴(kuò)增：將得到的一級種子接種到三角瓶內(nèi)，培養(yǎng)擴(kuò)增菌數(shù)，培養(yǎng)3-5天，培 養(yǎng)出的菌株為二級種子； 步驟C3 :將步驟C2所得的二級種子與基質(zhì)混合，即接種菌種，經(jīng)5-7天培養(yǎng)，即得菌 曲； 步驟D :將發(fā)酵曲添加到濃縮的糖蜜酒精廢液中并發(fā)酵，即得土壤改良劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C3中，所述基質(zhì)包括：按重量百分 t匕，麥麩粉為73-77%，玉米粉為3-7%和稻米糠粉為19-21%。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D中，發(fā)酵時間為5-7天，所得到的 菌體中，每克載體含活菌數(shù)至少為50億個。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D中，所述發(fā)酵曲中含枯草芽孢桿 菌曲20-30億個有效菌/克、涇陽鏈霉菌10-15億個有效菌/克和釀酒酵母10-15億個有 效菌/克。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟中D，所述發(fā)酵曲包含30億個有效 菌/克的枯草芽孢桿菌、10億個有效菌/克的涇陽鏈霉菌和10億個有效菌/克的釀酒酵 母。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C3中，菌種按重量百分比，枯草芽 孢桿菌為48-52%，涇陽鏈霉菌為24-26%和釀酒酵母為24-26%的菌液。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，糖蜜酒精廢液制成土壤改良劑施用量： 100-150公斤/畝，每年施用一次。
【文檔編號】C12R1/865GK104449743SQ201410700677
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】譚宏偉 申請人:廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所