一種利用微生物降解玉米秸稈的預處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于農業(yè)固體廢棄物綜合利用技術領域，具體地涉及一種利用微生物降解 玉米秸桿的預處理工藝。
【背景技術】
[0002] 目前，我國每年產生農作物秸桿約6~7億噸，如何處理與利用秸桿備受關注?？?學利用秸桿，有利于社會發(fā)展，否則，將會造成負效果。傳統的農作物秸桿處置方法主要 是焚燒，焚燒能夠減少秸桿的數量，但卻是一種資源浪費；另一方面，焚燒產生大量的C02、 CO、NOx，造成了嚴重的大氣污染；而且，焚燒秸桿產生的高溫還會對土壤微生物具有很強的 殺滅作用，不利于土壤微生物的生存。最終造成土壤板結，肥力下降。
[0003] 土地沙化是我國當前最為嚴重的生態(tài)環(huán)境問題之一，雖然近年來加大了沙質土壤 治理與改良的力度，但仍處于治理與沙化相持的階段。上世紀90年代我國開始采用秸桿進 行沙質土壤治理，初期的主要做法與國外相似，多采用秸桿制成防沙障或覆蓋防沙，但由于 不能從根本上解決問題，這種應用方式只能是很有限的輔助措施。
[0004] 采用結桿作為基礎材料來改良沙質土壤，從結桿本身的結構和性質來看，預處理 過程顯得尤其重要。由于玉米秸桿中含有大量的木質素、半纖維素和纖維素等粗纖維，在自 然界中不易被分解。因此，對農作物秸桿進行預處理，破壞其結構單元之間連結的各種共價 鍵和降解木質素、纖維素，對于快速、有效地腐解秸桿并使其中的有效元素得到充分的釋放 具有重要意義。
[0005]玉米秸桿的微生物降解過程是有機質不斷被分解的過程，木質素、半纖維素和纖 維素等粗纖維會被降解，而腐殖酸含量則會隨著微生物發(fā)酵時間的增加而增加，且與木質 素含量呈負相關關系。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種成本低、對環(huán)境污染少的利用微生物降解 玉米秸桿的預處理工藝。
[0007] 為了實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現：
[0008]-種利用微生物降解玉米秸桿的預處理工藝，具體步驟如下：
[0009] ⑴玉米秸桿進行粉碎，過20-40目篩，備用；
[0010] ⑵粉碎后的玉米秸桿粉投入恒溫設備預處理；
[0011] ⑶將恒溫預處理后的玉米秸桿粉碎料加入微生物懸液進行發(fā)酵預處理。
[0012] 所述恒溫設備的控制條件：溫度為60-85°C，時間為100_150min。
[0013] 所述微生物包括黃孢原毛平革菌和牛舌菌菌群。
[0014] 所述黃孢原毛平革菌屬于白腐真菌，主要降解木質素和多糖類，對纖維素和半纖 維素和纖維素降解能力弱；所述的牛舌菌屬于褐腐真菌，主要降解纖維素、半纖維素和部分 多糖類，幾乎不降解木質素；所述的黃孢原毛平革菌和牛舌菌均購于中科院微生物菌種保 藏中心。
[0015] 所述微生物懸液為無菌生理鹽水配制的菌群溶液，所述微生物懸液中黃孢原毛平 革菌懸液和牛舌菌菌懸液的體積份數比為3 :2,微生物懸液總濃度為5-5. 5XIO7個/ml。
[0016] 所述發(fā)酵預處理工藝條件為：溫度為25-35°C，持續(xù)處理28-35天。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：
[0018] ⑴本發(fā)明合理利用黃孢原毛平革菌和牛舌菌協同作用，共同促使木質素、纖維素 和半纖維素最大限度的降解，增加了玉米秸桿中粗纖維的降解率。
[0019] ⑵本發(fā)明能耗低，操作簡易，對環(huán)境無污染，節(jié)約能源，綠色環(huán)保。
【具體實施方式】
[0020] 結合實施例及試驗例進一步對本發(fā)明作闡述，不構成對本發(fā)明的限制。
[0021] 實施例1
[0022] 玉米秸桿進行粉碎，過20目篩后，在85°C下恒溫預處理IOOmin，從恒溫設備中 取出后加入黃孢原毛平革菌和牛舌菌菌群懸液，控制菌群懸液的濃度為5XIO7個/ml，于 25°C進行發(fā)酵預處理35天即可。
[0023] 實施例2
[0024] 玉米秸桿進行粉碎，過20目篩后，在60°C下恒溫預處理150min，從恒溫設備中取 出后加入黃孢原毛平革菌和牛舌菌菌群懸液，控制菌群懸液的濃度為5. 5XIO7個/ml，于 35°C進行發(fā)酵預處理35天即可。
[0025] 實施例3
[0026] 玉米秸桿進行粉碎，過40目篩后，在60°C下恒溫預處理IOOmin，從恒溫設備中 取出后加入黃孢原毛平革菌和牛舌菌菌群懸液，控制菌群懸液的濃度為5XIO7個/ml，于 25°C進行發(fā)酵預處理28天即可。
[0027] 試驗例
[0028] 將玉米秸桿進行粉碎，過20目篩后，在60°C下恒溫預處理150min，從恒溫設備中 取出后，分成三組，編號為1、2、3,平行處理，即分別加菌群懸液濃度為5. 5XIO7個/ml的黃 孢原毛平革菌菌群懸液、牛舌菌菌群懸液以及黃孢原毛平革菌和牛舌菌混合菌群懸液，于 35°C進行發(fā)酵預處理35天，分別測定三組的木質素、纖維素、半纖維素和腐殖酸的含量以 及統計其變化率。
[0029] 試驗結果及數據處理如下：
[0030]
[0031] 根據上述結果，顯然預處理的效果：組3>組1>組2,即用黃孢原毛平革菌和牛舌 菌混合菌群懸液優(yōu)于單用黃孢原毛平革菌菌群懸液，單用黃孢原毛平革菌菌群懸液優(yōu)于單 用牛舌菌菌群懸液。
【主權項】
1. 一種利用微生物降解玉米秸桿的預處理工藝，其特征在于：具體步驟： ⑴玉米秸桿進行粉碎，過20-40目篩，備用； ⑵粉碎后的玉米秸桿粉投入恒溫設備預處理； ⑶將恒溫預處理后的玉米秸桿粉碎料加入微生物懸液進行發(fā)酵預處理。2. 如權利要求1所述的一種利用微生物降解玉米秸桿的預處理工藝，其特征在于：所 述恒溫設備的控制條件：溫度為60-85°C，時間為100_150min。3. 如權利要求1所述的一種利用微生物降解玉米秸桿的預處理工藝，其特征在于：所 述微生物包括黃孢原毛平革菌和牛舌菌，均購于中科院微生物菌種保藏中心。4. 如權利要求1所述的一種利用微生物降解玉米秸桿的預處理工藝，其特征在于：所 述微生物懸液為無菌生理鹽水配制的菌群溶液，其中黃孢原毛平革菌懸液和牛舌菌菌懸液 的體積份數比為3 :2,懸液總濃度為5-5. 5XIO7個/ml。5. 如權利要求1所述的一種利用微生物降解玉米秸桿的預處理工藝，其特征在于：所 述發(fā)酵預處理的控制條件為：溫度為25-35°C，持續(xù)處理28-35天。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用微生物降解玉米秸稈的預處理工藝，屬于農業(yè)固體廢棄物綜合利用技術領域。本發(fā)明所用的微生物包括黃孢原毛平革菌和牛舌菌。本發(fā)明的預處理工藝包括恒溫預處理和微生物發(fā)酵預處理，經處理后玉米秸稈中粗纖維的含量大大降低，利于后續(xù)應用。本發(fā)明具有能耗低，操作簡易，對環(huán)境無污染，節(jié)約能源,綠色環(huán)保的特點。
【IPC分類】C05F17/00, C05F11/08
【公開號】CN104926387
【申請?zhí)枴緾N201410097238
【發(fā)明人】馬小海
【申請人】馬小海
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月17日