本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)秸稈發(fā)酵產(chǎn)酸領(lǐng)域，具體涉及到一種以好氧產(chǎn)酸菌對秸稈進(jìn)行產(chǎn)酸處理的方法。
背景技術(shù)：
中國作為擁有15億畝農(nóng)田的農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈量很大。近年來，由于秸稈焚燒所導(dǎo)致的環(huán)境污染問題日漸突出。現(xiàn)迫切需要一種更加高效實用的消化秸稈的處理方法，來解決每年秸稈所產(chǎn)生的環(huán)境壓力，同時實現(xiàn)木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)固廢的資源化利用。
由于秸稈中富含纖維素、半纖維素等有機(jī)質(zhì)，以及氮、磷、鉀、鈣、鎂等植物所需的大量、微量元素，其具有很高的利用價值。目前，秸稈常用的處理技術(shù)是直接還田、好氧堆肥或厭氧消化。由于秸稈特殊的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)，秸稈直接進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)沼的產(chǎn)氣率非常低，且厭氧消化產(chǎn)生的大量沼渣直接還田仍存在很多待解決的問題，如沼渣的難降解、易使土壤板結(jié)等；若秸稈直接還田，其本質(zhì)是利用土壤中的土著微生物對其進(jìn)行好氧降解，同樣存在難降解、易使土壤板結(jié)等問題；而常規(guī)的好氧堆肥技術(shù)雖然能得到植物所需的腐殖質(zhì)，但該技術(shù)對儲存場地要求較大、堆肥時間較長、堆肥條件嚴(yán)苛。
上述常規(guī)處理方法的本質(zhì)都是利用自然界中的微生物對其進(jìn)行生物降解，以期實現(xiàn)秸稈的能源化、資源化再利用。本發(fā)明以此為目標(biāo)，從常規(guī)好氧堆肥產(chǎn)出物中篩選得到能夠高效降解秸稈的好氧產(chǎn)酸菌株，通過試驗確定最佳處理條件，以期獲得最佳處理效果。該技術(shù)不僅能降低秸稈預(yù)處理成本，使技術(shù)簡單化，而且能使經(jīng)過好氧產(chǎn)酸菌株處理后的秸稈與厭氧消化產(chǎn)沼技術(shù)或土壤酸化改良技術(shù)對接，為秸稈的多級利用提供可靠技術(shù)參考，真正實現(xiàn)木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)固廢的多元化應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題，提供一種工藝簡單、高效經(jīng)濟(jì)的，以好氧產(chǎn)酸菌對秸稈進(jìn)行產(chǎn)酸處理的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案步驟如下：
1）將秸稈粉碎至10-40目，含水率為3-10%；
2）將含有芽孢桿菌（bacillussp.，保藏編號：13724，保藏單位：cgmcc-中國微生物菌種保藏管理委員會，保藏時間：2017年03月06日，保藏地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號）的菌液定量接種于秸稈上，利用營養(yǎng)液調(diào)節(jié)體系含水率為50-65%，反應(yīng)120-180h，反應(yīng)溫度30-40℃；
3）按照發(fā)酵體系重量比1:1對反應(yīng)體系進(jìn)行水洗并進(jìn)行固液分離操作，液體即為富含高濃度有機(jī)酸體系，可用于土壤的酸化改良，或進(jìn)行元素復(fù)配制備藍(lán)莓專用有機(jī)肥。固體可用于厭氧消化產(chǎn)沼氣。
其中，所述的秸稈包括常見的農(nóng)作物秸稈，如玉米秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈、棉花秸稈等。
其中所述的營養(yǎng)液組成為：(nh4)2so420.0g，尿素3.0g，蛋白胨3.0g，cacl20.1g，mgso4﹒7h2o5.0g，kh2po41.0g，nacl0.1g，feso4﹒7h2o50mg，mnso4﹒h2o16mg，znso4﹒7h2o14mg，cocl220mg，水1000ml。
其中所述的接種量（質(zhì)量比）為1:10-1:30。
本發(fā)明的優(yōu)點是：與好氧堆肥方法相比，該方法經(jīng)濟(jì)、高效、實用性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)，無需經(jīng)過好氧堆肥大規(guī)模、長時間的物質(zhì)與能量消耗即可將秸稈短時間處理，且能夠產(chǎn)生大量糖類及有機(jī)酸等易被植物吸收利用的物質(zhì)。經(jīng)過微生物處理后的秸稈可以用于厭氧消化產(chǎn)沼，液體可用作土壤酸化改良和制作藍(lán)莓專用有機(jī)肥料等。
具體實施方式
本發(fā)明通過以下實施例進(jìn)一步詳述，但本實施例所敘述的技術(shù)內(nèi)容是說明性的，而不是限定性的，不應(yīng)依此來局限本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實施例1：
一種以好氧產(chǎn)酸菌對秸稈進(jìn)行產(chǎn)酸處理的方法，選取玉米秸稈作為試驗底物，牛糞好氧堆肥后的產(chǎn)物作為原始菌源，具體操作步驟如下：
1）取綠豆粒大小芽孢桿菌（bacillussp.，保藏編號：13724，保藏單位：cgmcc-中國微生物菌種保藏管理委員會，保藏時間：2017年03月06日，保藏地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號）菌種接入乘有12ml液體培養(yǎng)基的100ml三角瓶中，放于32℃，120r/min恒溫振蕩器中培養(yǎng)2d制成液體菌種。
2）取50.0g玉米秸稈，粉碎至40目，含水率3%。
3）將菌液與玉米秸稈粉末混合，并利用營養(yǎng)液調(diào)節(jié)體系含水率為60%，接種量1:15，發(fā)酵反應(yīng)180h，反應(yīng)溫度34℃。
4）按照發(fā)酵體系重量比1:1對反應(yīng)體系進(jìn)行水洗并進(jìn)行固液分離操作。
5）由此獲得高濃度有機(jī)酸液體，其中液體中有機(jī)酸含量為5%。
實施例2：
1）取綠豆粒大小芽孢桿菌（bacillussp.，保藏編號：13724，保藏單位：cgmcc-中國微生物菌種保藏管理委員會，保藏時間：2017年03月06日，保藏地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號）菌種接入乘有12ml液體培養(yǎng)基的100ml三角瓶中，放于32℃，120r/min恒溫振蕩器中培養(yǎng)2d制成液體菌種。
2）取50.0g玉米秸稈粉碎至20目，含水率5%。
3）將菌液與玉米秸稈粉末混合，并利用營養(yǎng)液調(diào)節(jié)體系含水率為55%，確定接種量為1:25，含水率為65%，發(fā)酵反應(yīng)120h，反應(yīng)溫度37℃。
4）按照發(fā)酵體系重量比1:1對反應(yīng)體系進(jìn)行水洗并進(jìn)行固液分離操作。
5）由此獲得高濃度有機(jī)酸液體，其中液體中有機(jī)酸含量為4.6%。
實施例3：
1）取綠豆粒大小芽孢桿菌（bacillussp.，保藏編號：13724，保藏單位：cgmcc-中國微生物菌種保藏管理委員會，保藏時間：2017年03月06日，保藏地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號）菌種接入乘有12ml液體培養(yǎng)基的100ml三角瓶中，放于32℃，120r/min恒溫振蕩器中培養(yǎng)2d制成液體菌種。
2）取50.0g玉米秸稈粉碎至40目，含水率5%。
3）將菌液與玉米秸稈粉末混合，并利用營養(yǎng)液調(diào)節(jié)體系含水率為55%，確定接種量為1:20，含水率為60%，發(fā)酵反應(yīng)180h，反應(yīng)溫度40℃。
4）按照發(fā)酵體系重量比1:1對反應(yīng)體系進(jìn)行水洗并進(jìn)行固液分離操作。
5）由此獲得高濃度有機(jī)酸液體，其中液體中有機(jī)酸含量為5.8%。