利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī)肥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物發(fā)酵行業(yè)發(fā)酵廢棄物處理領(lǐng)域，公開了利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī)肥，其按照如下步驟制備而得：步驟1）步驟1）谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾，步驟2）制備氮源，步驟3）制備固氮生物制劑，步驟4）制備除草生物制劑，步驟5）制備土壤調(diào)理劑，步驟6）混勻和干燥。本發(fā)明生物有機(jī)肥效果持久，菌群和土壤調(diào)理劑在土壤內(nèi)起到了固氮保鉀等效果，改善了土壤品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。
【專利說明】
利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī)肥
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于生物發(fā)酵行業(yè)發(fā)酵廢棄物處理領(lǐng)域，具體設(shè)及利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物 制備的生物有機(jī)肥。
【背景技術(shù)】
[0003] 谷氨酸，是一種酸性氨基酸。分子內(nèi)含兩個(gè)簇基，化學(xué)名稱為α-氨基戊二酸。谷氨 酸是里索遜1856年發(fā)現(xiàn)的，為無色晶體，有鮮味，大量存在于谷類蛋白質(zhì)中，動物腦中含量 也較多。谷氨酸在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過程中占重要地位，參與動物、植物和微生物中的 許多重要化學(xué)反應(yīng)。谷氨酸鋼俗稱味精，是重要的鮮味劑，對香味具有增強(qiáng)作用。谷氨酸鋼 廣泛用于食品調(diào)味劑，既可單獨(dú)使用，又能與其它氨基酸等并用。用于食品內(nèi)，有增香作用。
[0004] 隨著氨基酸發(fā)酵技術(shù)的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)成為味精的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，但是味 精生產(chǎn)過程中所排放的廢水量大，味精發(fā)酵液經(jīng)等電提取谷氨酸后排放的母液具有CODCr 高、B0D5高、菌體含量高、硫酸根（改用硫酸調(diào)pH前為氯離子）含量高、氨氮含量高及pH值 (1.5-3.2)低"五高一低"的特點(diǎn)。是一種治理難度很大的工業(yè)廢水。由于不能有效地治理味 精廢水，不少味精廠被列入全國重點(diǎn)污染源單位之列，味精廢水的治理已經(jīng)成為制約味精 生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的重大難題。廢水中含有的大量菌體，它是一種單細(xì)胞蛋白，含有豐富的蛋白 質(zhì)。
[0005] 我國肥料的發(fā)展和應(yīng)用歷程，是從農(nóng)家肥到使用無機(jī)肥為主要階段，因農(nóng)家肥污 染源多，運(yùn)輸量大，在操作上費(fèi)時(shí)費(fèi)力并且效果不是特別明顯；而無機(jī)肥成份單一，利用率 較低，而且往往會造成±壤板結(jié)和伴隨水±流失污染水源，影響生態(tài)環(huán)境。目前，市場多采 用含氮憐鐘的無機(jī)復(fù)合肥等，該復(fù)合肥的肥效全面，但是也存在肥效不持久，容易流失等缺 陷;更重要的是，目前復(fù)合肥的價(jià)格較高，給農(nóng)民帶來較大的負(fù)擔(dān)，如何降低肥料成本，提高 農(nóng)民收入是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)需要解決的技術(shù)問題。
【申請人】之前的專利技術(shù)"一種利用谷氨酸發(fā) 酵廢棄物制備的生物菌肥"采用水解菌體蛋白的方式制備氨基酸馨合肥，但是該方法適合 制備馨合肥，其中的菌劑只起到輔助作用，而且并不是純的生物有機(jī)肥，效果單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī) 月己，該生物有機(jī)肥有效利用了谷氨酸發(fā)酵廢棄物，降低肥料生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，而 且肥料肥效持久，兼?zhèn)涑莨δ堋?br>[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案： 利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī)肥，其按照如下步驟制備而得:步驟1)谷氨酸 發(fā)酵廢棄物過濾，步驟2)制備氮源，步驟3)制備固氮生物制劑，步驟4)制備除草生物制劑， 步驟5)制備±壤調(diào)理劑，步驟6)混勻和干燥。
[000引具體地，其按照如下步驟制備而得： 步驟1)谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾:將微生物發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)生的谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾， 收集菌體蛋白和廢水； 步驟2)制備氮源:將菌體蛋白烘干，粉碎機(jī)粉碎成粉末狀，然后置于反應(yīng)罐中，加入 5mol/L的鹽酸，W沒過原料為準(zhǔn)，在60°C溫度下攬拌水解24小時(shí)，攬拌速度為300轉(zhuǎn)/min,反 應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的抑為6.8-7.2; 步驟3)制備固氮生物制劑:將小麥賴桿粉碎得到小麥賴桿粉，然后與麥教、菜巧巧W及 魚骨粉混合攬拌均勻得到混合料，加入占混合料兩倍質(zhì)量的步驟1)的廢水，浸泡12小時(shí)，再 煮沸15min，冷卻至室溫，按照10%(v/v)的接種量接種復(fù)合固氮菌液，在溫度為28-30°C的條 件發(fā)酵36小時(shí)，得到固氮生物制劑;其中，小麥賴桿粉、麥教、菜巧巧W及魚骨粉的質(zhì)量比為 5-9:4-7:3-4:2-3;所述復(fù)合固氮菌液按照如下步驟制備而得:將巨大芽抱桿菌、節(jié)桿菌、圓 褐固氮菌、多粘芽抱桿菌分別培養(yǎng)至濃度為IX 108個(gè)/ml的菌液，然后按照5:4:3:3的體積 比混合，即得； 步驟4)制備除草生物制劑:將小麥賴桿粉碎成小麥賴桿粉，添加到步驟2)的溶液中，攬 拌均勻，靜置12小時(shí)，然后依次添加豆巧、酒糟、貝殼粉、憐酸二氨鐘W及葡萄糖，500轉(zhuǎn)/分 鐘攬拌3分鐘，再W5°C/min的升溫速度加熱至100°C，然后保溫30min，自然冷卻至室溫，按 照10%(v/v)的接種量接種復(fù)合除草菌液，控制在抑6.8-7.2，溫度為28-30°(：的條件發(fā)酵36 小時(shí)，得到除草生物制劑;其中，小麥賴桿粉、步驟2)的溶液、豆巧、酒糟、貝殼粉、憐酸二氨 鐘 W 及葡萄糖的質(zhì)量比為8-12:70-90:10-12:5-6:5-6:3-4:1-2; 所述復(fù)合除草菌液按照如下步驟制備而得:將黃綠木霉、假絲酵母菌分別培養(yǎng)至濃度 為1 X 107個(gè)/ml的菌液，然后按照2:1的體積比混合，即得； 步驟5)制備±壤調(diào)理劑:將腐殖酸、泥炭及凹凸棒±按照2:1:1的質(zhì)量比混合攬 拌均勻，然后研磨，過200目篩即得±壤調(diào)理劑； 步驟6)混勻和干燥:將固氮生物制劑、除草生物制劑、±壤調(diào)理劑按照8-12:6-9:2-3的 質(zhì)量比混合，攬拌均勻，然后冷凍干燥制備成干粉，即得。
[0009] 優(yōu)選地，所述巨大芽抱桿菌為CGMCC No.3770,所述節(jié)桿菌為CGMCC No.7779,所述 圓褐固氮菌為ATCCNo.4412，多粘芽抱桿菌為CGMCCNo.l325，所述黃綠木霉為ACCC No. 32248;所述假絲酵母菌為ATCC No. 22023。
[0010] 上述菌株均可從保藏中屯、或者其他商業(yè)渠道購買獲得。
[0011] 本發(fā)明取得的有益效果包括W下幾個(gè)方面： 本發(fā)明將發(fā)酵廢棄物全部應(yīng)用于肥料制備中，避免了對廢液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮W及減污處 理，減少了能源浪費(fèi)，提高了利用率，并且制備了肥料，一舉兩得;本發(fā)明直接水解廢棄的菌 體蛋白作為發(fā)酵原料，提供了豐富的氯化錠W及氨基酸氮源，既可作為微生物發(fā)酵養(yǎng)料，也 可作為肥料使用;菌株配伍合理，采用不同生物制劑不同發(fā)酵處理方式，使得不同菌株處于 最佳的發(fā)酵條件，避免部分菌株不能在高濃度廢水制備的培養(yǎng)液中存活;本發(fā)明通過有效 利用自然存在的農(nóng)作物廢棄物，結(jié)合微生物技術(shù)，使得肥料成本低廉，肥效更加持久;±壤 調(diào)理劑作為養(yǎng)料和載體，能夠?qū)︷B(yǎng)分釋放調(diào)控功能具備保水保肥功能，改良±壤，并向±壤 中釋放多種中、微量元素，提高±壤肥力，還能作為微生物載體使用，一舉兩得;本發(fā)明菌劑 經(jīng)過篩選和合理配伍，使得肥料具備固氮保水，農(nóng)作物增產(chǎn)增收，還具備一定的除草功能， 環(huán)保無污染。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[OOU]實(shí)施例1 利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī)肥，其按照如下步驟制備而得:步驟1)谷氨酸 發(fā)酵廢棄物過濾，步驟2)制備氮源，步驟3)制備固氮生物制劑，步驟4)制備除草生物制劑， 步驟5)制備±壤調(diào)理劑，步驟6)混勻和干燥。
[0014] 具體地，其按照如下步驟制備而得： 步驟1)谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾:將微生物發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)生的谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾， 收集菌體蛋白和廢水； 步驟2)制備氮源:將菌體蛋白烘干，粉碎機(jī)粉碎成粉末狀，然后置于反應(yīng)罐中，加入 5mol/L的鹽酸，W沒過原料為準(zhǔn)，在60°C溫度下攬拌水解24小時(shí)，攬拌速度為300轉(zhuǎn)/min,反 應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的抑為6.8-7.2; 步驟3)制備固氮生物制劑:將小麥賴桿粉碎得到小麥賴桿粉，然后與麥教、菜巧巧W及 魚骨粉混合攬拌均勻得到混合料，加入占混合料兩倍質(zhì)量的步驟1)的廢水，浸泡12小時(shí)，再 煮沸15min，冷卻至室溫，按照10%(v/v)的接種量接種復(fù)合固氮菌液，在溫度為28-30°C的條 件發(fā)酵36小時(shí)，得到固氮生物制劑;其中，小麥賴桿粉、麥教、菜巧巧W及魚骨粉的質(zhì)量比為 5:4: 3: 2;所述復(fù)合固氮菌液按照如下步驟制備而得:將巨大芽抱桿菌、節(jié)桿菌、圓褐固氮 菌、多粘芽抱桿菌分別培養(yǎng)至濃度為IX 1〇8個(gè)/ml的菌液，然后按照5:4:3:3的體積比混合， 即得； 步驟4)制備除草生物制劑:將小麥賴桿粉碎成小麥賴桿粉，添加到步驟2)的溶液中，攬 拌均勻，靜置12小時(shí)，然后依次添加豆巧、酒糟、貝殼粉、憐酸二氨鐘W及葡萄糖，500轉(zhuǎn)/分 鐘攬拌3分鐘，再W5°C/min的升溫速度加熱至100°C，然后保溫30min，自然冷卻至室溫，按 照10%(v/v)的接種量接種復(fù)合除草菌液，控制在抑6.8-7.2，溫度為28-30°(：的條件發(fā)酵36 小時(shí)，得到除草生物制劑;其中，小麥賴桿粉、步驟2)的溶液、豆巧、酒糟、貝殼粉、憐酸二氨 鐘W及葡萄糖的質(zhì)量比為8:70:10:5:5:3:1; 所述復(fù)合除草菌液按照如下步驟制備而得:將黃綠木霉、假絲酵母菌分別培養(yǎng)至濃度 為1 X 107個(gè)/ml的菌液，然后按照2:1的體積比混合，即得； 步驟5)制備±壤調(diào)理劑:將腐殖酸、泥炭及凹凸棒±按照2:1:1的質(zhì)量比混合攬 拌均勻，然后研磨，過200目篩即得±壤調(diào)理劑； 步驟6)混勻和干燥:將固氮生物制劑、除草生物制劑、±壤調(diào)理劑按照8:6:2的質(zhì)量比 混合，攬拌均勻，然后冷凍干燥制備成干粉，即得。
[0015] 優(yōu)選地，所述巨大芽抱桿菌為CGMCC No.3770,所述節(jié)桿菌為CGMCC No.7779,所述 圓褐固氮菌為ATCCNo.4412，多粘芽抱桿菌為CGMCCNo.l325，所述黃綠木霉為ACCC No. 32248;所述假絲酵母菌為ATCC No. 22023。
[0016] 實(shí)施例2 利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī)肥，其按照如下步驟制備而得:步驟1)谷氨酸 發(fā)酵廢棄物過濾，步驟2)制備氮源，步驟3)制備固氮生物制劑，步驟4)制備除草生物制劑， 步驟5)制備±壤調(diào)理劑，步驟6)混勻和干燥。
[0017] 具體地，其按照如下步驟制備而得： 步驟1)谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾:將微生物發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)生的谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾， 收集菌體蛋白和廢水； 步驟2)制備氮源:將菌體蛋白烘干，粉碎機(jī)粉碎成粉末狀，然后置于反應(yīng)罐中，加入 5mol/L的鹽酸，W沒過原料為準(zhǔn)，在60°C溫度下攬拌水解24小時(shí)，攬拌速度為300轉(zhuǎn)/min,反 應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的抑為6.8-7.2; 步驟3)制備固氮生物制劑:將小麥賴桿粉碎得到小麥賴桿粉，然后與麥教、菜巧巧W及 魚骨粉混合攬拌均勻得到混合料，加入占混合料兩倍質(zhì)量的步驟1)的廢水，浸泡12小時(shí)，再 煮沸15min，冷卻至室溫，按照10%(v/v)的接種量接種復(fù)合固氮菌液，在溫度為28-30°C的條 件發(fā)酵36小時(shí)，得到固氮生物制劑;其中，小麥賴桿粉、麥教、菜巧巧W及魚骨粉的質(zhì)量比為 9:7:4: 3;所述復(fù)合固氮菌液按照如下步驟制備而得:將巨大芽抱桿菌、節(jié)桿菌、圓褐固氮 菌、多粘芽抱桿菌分別培養(yǎng)至濃度為IX 1〇8個(gè)/ml的菌液，然后按照5:4:3:3的體積比混合， 即得； 步驟4)制備除草生物制劑:將小麥賴桿粉碎成小麥賴桿粉，添加到步驟2)的溶液中，攬 拌均勻，靜置12小時(shí)，然后依次添加豆巧、酒糟、貝殼粉、憐酸二氨鐘W及葡萄糖，500轉(zhuǎn)/分 鐘攬拌3分鐘，再W5°C/min的升溫速度加熱至100°C，然后保溫30min，自然冷卻至室溫，按 照10%(v/v)的接種量接種復(fù)合除草菌液，控制在抑6.8-7.2，溫度為28-30°(：的條件發(fā)酵36 小時(shí)，得到除草生物制劑;其中，小麥賴桿粉、步驟2)的溶液、豆巧、酒糟、貝殼粉、憐酸二氨 鐘W及葡萄糖的質(zhì)量比為12:90:12:6:6:4:2; 所述復(fù)合除草菌液按照如下步驟制備而得:將黃綠木霉、假絲酵母菌分別培養(yǎng)至濃度 為1 X 107個(gè)/ml的菌液，然后按照2:1的體積比混合，即得； 步驟5)制備±壤調(diào)理劑:將腐殖酸、泥炭及凹凸棒±按照2:1:1的質(zhì)量比混合攬 拌均勻，然后研磨，過200目篩即得±壤調(diào)理劑； 步驟6)混勻和干燥:將固氮生物制劑、除草生物制劑、±壤調(diào)理劑按照12:9:3的質(zhì)量比 混合，攬拌均勻，然后冷凍干燥制備成干粉，即得。
[0018] 優(yōu)選地，所述巨大芽抱桿菌為CGMCC No.3770,所述節(jié)桿菌為CGMCC No.7779,所述 圓褐固氮菌為ATCCNo.4412，多粘芽抱桿菌為CGMCCNo.l325，所述黃綠木霉為ACCC No. 32248;所述假絲酵母菌為ATCC No. 22023。
[0019] 實(shí)施例3 本發(fā)明實(shí)施例1制備的生物有機(jī)肥的田間試驗(yàn)效果：W小麥為例。
[0020] 對照組:普通復(fù)合肥(氮憐鐘含量為15:15:15); 試驗(yàn)組:普通復(fù)合肥(氮憐鐘含量為15:15:15)+實(shí)施例1制備的生物有機(jī)肥。
[0021] 實(shí)驗(yàn)方法:選試驗(yàn)田種植冬小麥，兩組肥料分別處理的試驗(yàn)田面積均10畝地。
[0022] 對照組:普通復(fù)合肥使用量為40kg，試驗(yàn)組:普通復(fù)合肥使用量為30kg+10kg實(shí)施 例1制備的復(fù)混肥;其他種植條件完全相同；同時(shí)收獲小麥，測定小麥畝產(chǎn)量W及增產(chǎn)率;同 時(shí)檢測小麥穗粒數(shù)、千粒重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:參照表1。
[0023] 表 1
' 結(jié)論:通過表1-化k較發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組小麥穗粒數(shù)、千粒重W及畝產(chǎn)量明顯高于對照組，具I 備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而且第二年的豐產(chǎn)效果更佳，說明生物有機(jī)肥效果更持久，菌群和±壤調(diào)理 劑在±壤內(nèi)起到了固氮保鐘等效果，改善了±壤品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。
[0025] 除草效果:試驗(yàn)組與對照組相比，施肥1個(gè)月后：馬唐、襲、馬齒寬、碑草、鐵寬草等 雜草的數(shù)量明顯減少，其中，馬唐、馬齒寬均減少了53%，碑草減少了65%;除草效果好，可代 替或減少除草劑的使用，并且對環(huán)境無污染。
[0026] 本發(fā)明的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書 而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 利用谷氨酸發(fā)酵廢棄物制備的生物有機(jī)肥，其按照如下步驟制備而得:步驟1)谷氨 酸發(fā)酵廢棄物過濾，步驟2)制備氮源，步驟3)制備固氮生物制劑，步驟4)制備除草生物制 劑，步驟5)制備土壤調(diào)理劑，步驟6)混勻和干燥。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物有機(jī)肥，其特征在于，所述生物有機(jī)肥按照如下步驟制備 而得： 步驟1)谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾:將微生物發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)生的谷氨酸發(fā)酵廢棄物過濾， 收集菌體蛋白和廢水； 步驟2)制備氮源:將菌體蛋白烘干，粉碎機(jī)粉碎成粉末狀，然后置于反應(yīng)罐中，加入 5mol/L的鹽酸，以沒過原料為準(zhǔn)，在60 °C溫度下攪拌水解24小時(shí)，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/min，反 應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為6.8-7.2; 步驟3)制備固氮生物制劑:將小麥秸桿粉碎得到小麥秸桿粉，然后與麥麩、菜籽柏以及 魚骨粉混合攪拌均勻得到混合料，加入占混合料兩倍質(zhì)量的步驟1)的廢水，浸泡12小時(shí)，再 煮沸15min，冷卻至室溫，按照10%( v/v)的接種量接種復(fù)合固氮菌液，在溫度為28-30 °C的條 件發(fā)酵36小時(shí)，得到固氮生物制劑;其中，小麥秸桿粉、麥麩、菜籽柏以及魚骨粉的質(zhì)量比為 5-9:4-7:3-4:2-3； 步驟4)制備除草生物制劑:將小麥秸桿粉碎成小麥秸桿粉，添加到步驟2)的溶液中，攪 拌均勻，靜置12小時(shí)，然后依次添加豆柏、酒糟、貝殼粉、磷酸二氫鉀以及葡萄糖，500轉(zhuǎn)/分 鐘攪拌3分鐘，再以5°C/min的升溫速度加熱至100°C，然后保溫30min，自然冷卻至室溫，按 照10%( v/v)的接種量接種復(fù)合除草菌液，控制在pH6.8-7.2，溫度為28-30°C的條件發(fā)酵36 小時(shí)，得到除草生物制劑;其中，小麥秸桿粉、步驟2)的溶液、豆柏、酒糟、貝殼粉、磷酸二氫 鉀以及葡萄糖的質(zhì)量比為8-12:70-90:10-12:5-6:5-6:3-4:1-2; 步驟5)制備土壤調(diào)理劑:將腐殖酸、泥炭土以及凹凸棒土按照2:1:1的質(zhì)量比混合攪 拌均勻，然后研磨，過200目篩即得土壤調(diào)理劑； 步驟6)混勻和干燥:將固氮生物制劑、除草生物制劑、土壤調(diào)理劑按照8-12:6-9:2-3的 質(zhì)量比混合，攪拌均勻，然后冷凍干燥制備成干粉，即得。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物有機(jī)肥，其特征在于，所述復(fù)合固氮菌液按照如下步驟制 備而得:將巨大芽孢桿菌、節(jié)桿菌、圓褐固氮菌、多粘芽孢桿菌分別培養(yǎng)至濃度為IX 1〇8個(gè)/ ml的菌液，然后按照5:4:3:3的體積比混合，即得。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物有機(jī)肥，其特征在于，所述復(fù)合除草菌液按照如下步驟制 備而得:將黃綠木霉、假絲酵母菌分別培養(yǎng)至濃度為IX 1〇7個(gè)/ml的菌液，然后按照2:1的體 積比混合，即得。
【文檔編號】C05G3/08GK106083490SQ201610400307
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】李曉永, 許傳娟, 徐亞娟, 梁曉娟, 王文強(qiáng), 劉蘇宜, 程文煥
【申請人】內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司