本發(fā)明涉及微生物應(yīng)用領(lǐng)域，具體地說是涉及生物堆肥過程的快腐復(fù)合微生物制劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近30年來，世界上越來越多的農(nóng)業(yè)專家與政府部門都在積極倡導(dǎo)減少化肥和農(nóng)藥的施用量，多施有機(jī)肥，發(fā)展生物肥料。早在1972年，國際農(nóng)業(yè)組織就成立了“有機(jī)農(nóng)業(yè)運(yùn)動(dòng)國際聯(lián)盟”，以推動(dòng)世界范圍內(nèi)無公害食品的生產(chǎn)和監(jiān)測。堆肥法(Composting)是利用自然界廣泛存在的微生物(細(xì)菌、放線菌、真菌等)有控制性地促進(jìn)可被微生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程，其實(shí)質(zhì)是一種發(fā)酵過程。堆肥是把減量化、無害化、資源化融為一體的比較理想的處理方法，所以利用堆肥技術(shù)處理城市生活垃圾已日益受到各國的高度重視。
堆肥化系統(tǒng)分類方法有多種：按堆肥方式可分為間歇堆積法和連續(xù)堆積法；按堆置過程的需氧量可分為好氧法和厭氧法等。傳統(tǒng)的堆肥化技術(shù)采用厭氧的野外堆積法，這種方法占地大、時(shí)間長?，F(xiàn)代堆肥生產(chǎn)一般采用好氧堆肥工藝，可以將其中的易腐有機(jī)物轉(zhuǎn)化成土壤易接受的有機(jī)營養(yǎng)土。堆肥過程中的高溫發(fā)酵使垃圾中的致病菌、寄生蟲卵基本被殺死，消除了有害病菌的傳播，同時(shí)把垃圾變?yōu)榉柿?，?shí)現(xiàn)了資源回收，達(dá)到了資源化的要求，促進(jìn)了自然界物質(zhì)良性循環(huán)。常用堆肥原料主要有動(dòng)物糞便、農(nóng)業(yè)廢棄物、城市生活垃圾、污泥和餐廚垃圾等，其中有害微生物較多，有益微生物難以形成優(yōu)勢菌群，因此對垃圾的降解程度和除臭效果以及堆肥肥效均難以達(dá)到滿意的效果，堆肥處理主要存在生產(chǎn)周期長、肥效低、生產(chǎn)成本高等問題。
堆肥的關(guān)鍵在于堆肥使用的復(fù)合菌劑以及堆肥的工藝條件。通過高效的復(fù)合菌劑減少堆肥時(shí)間，降低堆肥過程中的污染，提高最終肥效，是研究堆肥菌劑的主要目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合微生物制劑，其可使微生物快速活化繁殖，大大加快加強(qiáng)堆肥原料的腐解。
本發(fā)明的另一目的是提供上述復(fù)合微生物制劑的制備方法。
本發(fā)明的又一目的是提供上述復(fù)合微生物制劑的應(yīng)用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種復(fù)合微生物制劑，主要由如下組份制備而成：
其中，黑曲霉菌劑和綠色木霉菌劑的孢子總數(shù)均為1×109～5×1010cfu/g，極端嗜熱厭氧菌菌劑和枯草芽孢桿菌菌劑的活菌總數(shù)均為1×1010～3×1011cfu/g，假單胞菌菌劑的活菌總數(shù)為1×109～3×1010cfu/g。
所述復(fù)合微生物制劑中，各菌劑的菌落總數(shù)如下：
一種復(fù)合微生物制劑的制備方法，包括如下步驟：
1)載體制備：將200-400目碳酸鈣、200-400目草炭和200-400目硅藻土按質(zhì)量比1:1：2比例均勻混合作為微生物的載體備用；
2)保護(hù)劑制備：將海藻糖和糊精按質(zhì)量比1:4比例均勻混合作為微生物的保護(hù)劑備用；
3)菌劑制備：
黑曲霉菌劑和綠色木霉菌劑均按如下方式制備：
斜面培養(yǎng)基：馬鈴薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，瓊脂15.0g；其中馬鈴薯提取液按如下方式制備：取去皮馬鈴薯200g，切成小塊，加水1.0L煮沸30min，濾去馬鈴薯塊，將濾液補(bǔ)足至1.0L；
固體培養(yǎng)基：將麥麩的含水率調(diào)整到30％-60％；
分別將黑曲霉和綠色木霉接種于斜面培養(yǎng)基，72小時(shí)后，25－28℃培養(yǎng)，待長出孢子，加入無菌水，搖勻后將孢子分散液與固體培養(yǎng)基混勻，培養(yǎng)144小時(shí)后長出大量孢子；將其放到震動(dòng)流化床中干燥，干燥溫度不宜超過50度，最后分別獲得孢子總數(shù)均為1×109～5×1010cfu/g的黑曲霉菌劑和綠色木霉菌劑。
極端嗜熱厭氧菌菌劑按如下方式培養(yǎng)：
斜面培養(yǎng)基(1L)：蛋白胨5.0g，牛肉浸取物3.0g，酵母粉2.0g，蔗渣10.0g，瓊脂15.0g；
發(fā)酵培養(yǎng)基(1L)：蛋白胨10.0g，酵母膏10.0g，蔗渣20.0g；
將極端嗜熱厭氧菌接種于斜面培養(yǎng)基，75℃培養(yǎng)48小時(shí)，然后從斜面接種于發(fā)酵培養(yǎng)基，75℃培養(yǎng)72小時(shí)，發(fā)酵液低溫或室溫負(fù)壓真空濃縮到原體積20％，得到菌體濃縮液；向濃縮液中先添加保護(hù)劑，添加量為2％，混合均勻；再加入載體，添加量為40％，混合均勻；得到含水量約為50％—60％的菌泥；將菌泥放到震動(dòng)流化床中干燥，干燥溫度不宜超過50度，最后獲得活菌總數(shù)為1×1010～3×1011cfu/g的極端嗜熱厭氧菌菌劑；
枯草芽孢桿菌菌劑和假單胞菌菌劑均按如下方式培養(yǎng)：
斜面培養(yǎng)基(1L)：蛋白胨5.0g，牛肉浸取物3.0g，NaCl 5.0g，瓊脂15.0g；
發(fā)酵培養(yǎng)基(1L)：蛋白胨10.0g，酵母膏10.0g，葡萄糖20.0g，蔗糖10.0g；
分別將枯草芽孢桿菌和假單胞菌接種于斜面培養(yǎng)基，35℃培養(yǎng)20小時(shí)，然后從斜面接種于發(fā)酵培養(yǎng)基，35℃培養(yǎng)24小時(shí)，發(fā)酵液低溫或室溫負(fù)壓真空濃縮到原體積20％，得到菌體濃縮液；向濃縮液中先添加保護(hù)劑，添加量為2％，混合均勻；再加入載體，添加量為40％，混合均勻；得到含水量約為50％—60％的菌泥；將菌泥放到震動(dòng)流化床中干燥，干燥溫度不宜超過50度，最后分別獲得活菌總數(shù)為1×1010～3×1011cfu/g的枯草芽孢桿菌菌劑和活菌總數(shù)為1×109～3×1010的假單胞菌菌劑；
4)復(fù)合微生物制劑的制備：將上述制備得到的各種菌劑按如下比例混合得到復(fù)合微生物制劑；
所述復(fù)合微生物制劑中，各菌劑的菌落總數(shù)如下：
所述復(fù)合微生物制劑的應(yīng)用，將蔗糖5-10g，葡萄糖5-10g，酵母粉10-20g，谷氨酸鈉5-10g混合在一起，得到活化營養(yǎng)混合物，使用時(shí)，將30g活化營養(yǎng)混合物加于1000ml水中，得到活化營養(yǎng)液，然后將10g所述復(fù)合微生物制劑加入上述活化營養(yǎng)液，分散均勻后噴灑于1噸堆肥材料中，邊噴邊翻堆即可。
采用上述方案后，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明提供的復(fù)合微生物制劑中，各菌劑之間具有協(xié)同作用，假單胞菌和枯草芽孢桿菌能夠迅速利用堆肥原料中淀粉和蛋白質(zhì)等啟動(dòng)發(fā)酵，黑曲霉和綠色木霉能夠快速利用堆肥原料中淀粉類和木質(zhì)纖維素原料的特點(diǎn)，快速升溫達(dá)到高溫期；然后在引入的極端嗜熱厭氧菌的作用下，可以加速對木質(zhì)纖維素的分解，且能延長堆肥過程的高溫期，有助于對其它致病原蟲的殺滅。隨著堆肥原料中大部分可降解物質(zhì)被分解，堆體溫度開始下降，肥料進(jìn)入腐熟階段。本發(fā)明提供的菌株組合新、活菌數(shù)高、協(xié)同作用強(qiáng)，解決了好氧堆肥過程中高溫期短，腐解不徹底的問題。本發(fā)明提供的復(fù)合微生物制劑制備過程簡單，便于操作，所得復(fù)合微生物制劑在活化營養(yǎng)混合物的活化作用下，能夠更快速啟動(dòng)發(fā)酵，迅速提高發(fā)酵過程中的活菌數(shù)量，應(yīng)用簡單，適合大規(guī)模推廣。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的復(fù)合微生物制劑，主要由如下組份制備而成：
其中，黑曲霉菌劑和綠色木霉菌劑的孢子總數(shù)均為1×109～5×1010cfu/g，極端嗜熱厭氧菌菌劑和枯草芽孢桿菌菌劑的活菌總數(shù)均為1×1010～3×1011cfu/g，假單胞菌菌劑的活菌總數(shù)為1×109～3×1010cfu/g。
所得的復(fù)合微生物制劑中，各菌劑的菌落總數(shù)優(yōu)選如下：
本發(fā)明的復(fù)合微生物制劑的制備方法，通過如下步驟實(shí)現(xiàn)：
1)載體制備：取200-400目碳酸鈣1000g、200-400目草炭1000g和200-400目硅藻土2000g均勻混合作為微生物的載體備用。
2)保護(hù)劑制備：取海藻糖100g和糊精400g均勻混合作為微生物的保護(hù)劑備用。
3)菌劑制備：
制備黑曲霉菌劑：取去皮馬鈴薯20g，切成小塊，加水100ml煮沸30min，濾去馬鈴薯塊，將濾液補(bǔ)足至100ml，向?yàn)V液中加入葡萄糖2.0g和瓊脂1.5g，滅菌后制備成斜面培養(yǎng)基。將黑曲霉接種于固體斜面培養(yǎng)基，28℃培養(yǎng)72小時(shí)后，待長出孢子，加入100ml無菌水，搖勻后將孢子分散液噴灑于1000g含水50％的麥麩中，28℃培養(yǎng)144小時(shí)后長出大量孢子，50℃烘干獲得孢子總數(shù)為1×109～5×1010cfu/g的黑曲霉菌劑。
制備綠色木霉菌劑：采用與制備黑曲霉菌劑相同的方法制備孢子總數(shù)為1×109～5×1010cfu/g的綠色木霉菌劑。
制備極端嗜熱厭氧菌菌劑：將蛋白胨0.5g、牛肉浸取物0.3g、酵母粉0.2g、蔗渣1g、瓊脂1.5g溶于100ml無菌水，配置斜面培養(yǎng)基。將極端嗜熱厭氧菌接種于斜面培養(yǎng)基，75℃培養(yǎng)48小時(shí)，然后從斜面接種于1L含蛋白胨10.0g、酵母膏10.0g、蔗渣20.0g的發(fā)酵培養(yǎng)基，75℃發(fā)酵培養(yǎng)72小時(shí)，發(fā)酵液在室溫負(fù)壓下真空濃縮到原體積20％，得到菌體濃縮液，向濃縮液中先添加保護(hù)劑4g，混合均勻后再加入載體80g，獲得含水量約為50％—60％的菌泥，50℃真空干燥獲得活菌總數(shù)為1×1010～3×1011cfu/g的極端嗜熱厭氧菌菌劑。
制備假單胞菌菌劑：將蛋白胨0.5g、牛肉浸取物0.3g、NaCl 0.5g，瓊脂1.5g溶于100ml無菌水，配置斜面培養(yǎng)基。將假單胞菌接種于斜面培養(yǎng)基，35℃培養(yǎng)20小時(shí)，然后從斜面接種于1L含蛋白胨10.0g、酵母膏10.0g、葡萄糖20.0g、蔗糖10.0g的發(fā)酵培養(yǎng)基，35℃培養(yǎng)24小時(shí)，發(fā)酵液在室溫負(fù)壓下真空濃縮到原體積20％，得到菌體濃縮液，向濃縮液中先添加保護(hù)劑4g，混合均勻后再加入載體80g，獲得含水量約為50％—60％的菌泥，50℃真空干燥獲得活菌總數(shù)為1×109～3×1010cfu/g的假單胞菌菌劑。
制備枯草芽孢桿菌菌劑：采用與制備假單胞菌菌劑相同的方法制備活菌總數(shù)為1×1010～3×1011cfu/g的枯草芽孢桿菌菌劑。
4)復(fù)合微生物制劑的制備：將1000g步驟3)所制備的黑曲霉菌劑、1000g步驟3)所制備的綠色木霉菌劑、20g步驟3)所制備的極端嗜熱厭氧菌菌劑、20g步驟3)所制備的枯草芽孢桿菌菌劑和20g步驟3)所制備的假單胞菌菌劑混合均勻得復(fù)合微生物制劑。
本發(fā)明的復(fù)合微生物制劑的應(yīng)用，將蔗糖10g，葡萄糖10g，酵母粉10g，谷氨酸鈉5g混合在一起，得到活化營養(yǎng)混合物，使用時(shí)，將30g活化營養(yǎng)混合物加于1000ml水中，得到活化營養(yǎng)液，然后將10g所述復(fù)合微生物制劑加入上述活化營養(yǎng)液，攪拌均勻后噴灑于1噸堆肥材料中，邊噴邊翻堆即可。
具體應(yīng)用例：
將上述所配制的加有復(fù)合微生物制劑的活化營養(yǎng)液噴灑于15kg木屑(來自于木材加工廠)表面。將15kg含菌木屑、300kg廚余垃圾(來自于華僑大學(xué)食堂)和700kg污泥(來自于華僑大學(xué)污水處理廠)混合均勻，堆成高0.8米三角形堆體，利用鼓風(fēng)機(jī)給堆體通風(fēng)。堆肥12天后，停止通風(fēng)，對堆體進(jìn)行翻堆，重新堆成高0.8米三角形堆體，繼續(xù)腐熟8天后獲得生物肥料。