申请日2014.06.03
公开(公告)日2014.08.06
IPC分类号C12N1/20; C12N1/14; C05F17/00; C05F15/00; A01P3/00; C12R1/07; C12R1/125; C12R1/465; C12R1/885; C12R1/685; A01P21/00
摘要
本发明公开了一种农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂和使用方法，及用该菌剂和特定工艺发酵所制腐熟基质。菌剂按重量份数由枯草芽孢杆菌0.5～2份、细黄链霉菌0.5～2份、长柄木霉0.5～2份、黑曲霉0.5～2份和胶胨样芽孢杆菌0.5～2份复合而成，有效活菌数5×108个/g，可腐熟垃圾和污泥及除臭，可抗黄瓜枯萎病菌，应用于农作物可增产，处理垃圾和污泥发酵周期20天，未接菌剂的30天。腐熟基质是在每5方混合料中加入1公斤所述菌剂后经特定工艺发酵而成，混合料按重量百分数由40～60%的生活垃圾、20～40%的污泥和5～15%玉米秸秆混合而成，基质应用于黄瓜种植中亩增产11%，增收859元，节省农药200mL。
权利要求书
1.一种农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂，其特征在于它由可分解纤维素、淀粉、蛋白质、除臭、抗病和菌肥多种功能的多种菌株复合而成，它的活性成分包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、长柄木霉(Trichoderma longbrachiatum)、黑曲霉(Aspergillus nige)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)，它是由下述重量份数的各单菌株发酵物组成：枯草芽孢杆菌0.5～2份、细黄链霉菌0.5-2份、长柄木霉 0.5～2份、黑曲霉0.5～2份和胶胨样芽孢杆菌0.5～2份;复合菌剂有效活菌数达到5×108个/g。
2.权利要求1所述农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂的使用方法，其特征在于按如下的步骤进行：
(1)调整好农村生活垃圾和污泥的碳氮比(25～30:1)和水分(55～60%，用手一攥手缝滴水为宜)，每5方农村生活垃圾和污泥加入1公斤所述腐熟菌剂，翻捣均匀;
(2)将预处理好的农村生活垃圾和污泥堆成长梯形，堆顶宽1米，堆底宽2米，堆高夏秋季0.8～1米、冬春季1.2～1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方;
(3)发酵开始后，当物料温度(20～30厘米深处)升至55℃时保持三天，然后翻捣一次;
若发酵初期温度不上升，则调整水分至推荐比例并每天翻捣一次直至堆温上升;
(4)当堆温再次升至55℃后，保持三天，然后翻捣一次;
(5)之后根据堆温情况进行翻捣，温度上升时期不翻捣，温度停止上升则翻捣，并重复这一步骤，直到堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了发酵过程，整个发酵周期通常为15～25天。
3.权利要求1所述农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂具有多种功能，包括可对农村生活垃圾和污泥进行发酵腐熟和除臭，可抗黄瓜枯萎病菌及应用于农作物可增产，其中应用于甘蓝种植中亩增产17.9%。
4.权利要求1所述农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂在纤维素、淀粉和蛋白质的分解能力的应用。
5.权利要求1所述腐熟菌剂在农村生活垃圾和污泥发酵腐熟上的应用。
6.权利要求1所述农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂在甘蓝种植中增产上的应用。
7.一种腐熟基质，其特征在于它是由权利要求书1所述腐熟菌剂发酵农村生活垃圾和污泥腐熟而成。
8.权利要求7所述腐熟基质的生产方法,其特征在于按如下的步骤进行：
(1)原料和配方：腐熟基质生产原料包括农村生活垃圾、污泥和玉米秸秆三种有机物料;
按重量比，农村生活垃圾占40～60份、污泥占20～40份和玉米秸秆占5～15份;
将上述原料进行混合，控制水份含量在50～60%;
(2)加入本发明复合菌剂：每5方混合料加入1公斤复合菌剂;
(3)堆置规格：将调节好水并加入了复合菌剂的混合料堆成长梯形，堆顶宽1米，堆底宽2米，堆高夏秋季0.8～1米、冬春季1.2～1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方;
(4)翻堆时间的控制：当20～30厘米深处物料温度升至55℃时保持三天，然后翻捣一次，当堆温再次升至55℃后，保持三天，然后翻捣一次，之后根据堆温情况进行翻捣;
(5)翻堆要求：翻垛过程中要做到调、匀、碎;调就是把垛中原来上层部分调到地表成为下层部分，而下层部分调到表层变为上层部分，以达到充分发酵的目的;匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分，再次进行混匀工作;碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作;
(6)目标菌的加入：在发酵开始降温时候，加入胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂，每方物料加入量为1kg;
(7)发酵终点控制：堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了腐熟基质的整个发酵生产过程，整个周期通常为15～20天，冬天时间25～30天;
(8)发酵质量控制：发酵完成后进行粉碎、过筛、检测、称量和包装，腐熟基质生产完成，有机质达到45%～55%，N、P、K总养分5%，有效活菌数>0.2×108个/g，粪大肠菌群数呈阴性，蛔虫卵死亡率100%。
9.权利要求7所述腐熟基质在黄瓜种植中抗病和增产方面的应用。
说明书
一种生活垃圾和污泥腐熟菌剂及其应用和所制腐熟基质
技术领域
本发明属于农业微生物在处理农村生活垃圾和污泥上的应用领域，涉及一种农村生活垃圾和污泥的腐熟菌剂及其使用方法和所制腐熟基质。
背景技术
近几年，天津市经济的快速发展，带来了大量生活垃圾的产生，据统计，天津垃圾总量已超过200万吨/年，为此，天津市加大了垃圾的利用效率，以垃圾填埋为主逐渐发展成垃圾填埋与焚烧发电相结合，逐步减少垃圾填埋量，虽然经过焚烧，部分垃圾资源得到回收利用，但生活垃圾的燃值不高、含水量大，能量转化率低。另外，生活垃圾燃烧后，将产生大量有毒有害气体-二恶英，对人体健康构成严重威胁。另外，随着天津农村生态文明建设进程的加快，农村开始建立大量的污水处理场，相应的产生了大量的污泥，如果得不到良好的处理，容易产生二次污染，对人和环境造成构成巨大的威胁。
因此，寻找一条可资源化循环利用途径，是今后农村垃圾和污泥处理的可持续之路。其中生物处理技术是目前比较好的一种资源循环利用的技术。通过加入可快速分解垃圾和污泥中纤维素、蛋白质和淀粉，并能除臭的复合菌剂可以达到快速处理农村生活垃圾和污泥的目的。
基于此，特提出本发明，主要是提供一种专门用于农村生活垃圾和污泥的腐熟菌剂，生产可用于土壤改良和作为肥料的腐熟基质。
发明内容
本发明的目的是提供一种专门用于处理农村生活垃圾和污泥的腐熟菌剂及其使用方法，以及用该菌剂和特定工艺发酵生产的腐熟基质。
本发明提供的一种农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂，其特征在于它由可分解纤维素、淀粉、蛋白质、除臭、抗病和菌肥多种功能的多种菌株复合而成，它的活性成分包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、长柄木霉(Trichoderma longbrachiatum)、黑曲霉(Aspergillus nige)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)。它是由下述重量份数的各单菌株发酵物组成：枯草芽孢杆菌0.5～2份、 细黄链霉菌0.5-2份、长柄木霉 0.5～2份、黑曲霉0.5～2份和胶胨样芽孢杆菌0.5～2份;
复合菌剂有效活菌数达到5×108个/g。
所述枯草芽孢杆菌具体可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 11089的菌株。所述细黄链霉菌具体可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 40027的菌株。所述长柄木霉具体可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 30150的菌株。所述黑曲霉可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 30171的菌株。所述胶胨样芽孢杆菌具体可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 10013的菌株。
所述农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂具有多种功能，包括可对农村生活垃圾和污泥进行发酵腐熟和除臭，可抗黄瓜枯萎病菌及应用于农作物可增产，其中应用于甘蓝种植中亩增产17.9%。
本发明进一步公开了农村生活垃圾和污泥腐熟菌剂的使用方法，其特征在于按如下的步骤进行：
1、调整好农村生活垃圾和污泥的碳氮比(25～30:1)和水分(55～60%，用手一攥手缝滴水为宜)，每5方农村生活垃圾和污泥加入1公斤复合菌剂，翻捣均匀。
2、将预处理好的农村生活垃圾和污泥堆成长梯形，堆顶宽1米，堆底宽2米，堆高夏秋季0.8～1米、冬春季1.2～1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方。
3、发酵开始后，当物料温度(20～30厘米深处)升至55℃时保持三天，然后翻捣一次。若发酵初期温度不上升，则调整水分至推荐比例并每天翻捣一次直至堆温上升。
4、当堆温再次升至55℃后，保持三天，然后翻捣一次;
5、之后根据堆温情况进行翻捣，温度上升时期不翻捣，温度停止上升则翻捣，并重复这一步骤，直到堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了发酵过程，整个发酵周期通常为15～25天。
本发明进一步公开了复合菌剂在农村生活垃圾和污泥发酵腐熟和除臭上的应用，以及在农作物栽培增产上的应用。
本发明进一步公开了农村生活垃圾和污泥腐熟剂生产生物有机肥料的方法,其特征在于按如下的步骤进行：
本发明还公开了一种腐熟基质，其特征在于它是由所述腐熟菌剂发酵农村生活垃圾和污泥而成，所述的发酵物料的重量份数如下：农村生活垃圾占40～60份、污泥占20～40份和玉米秸秆占5～15份。
本发明进一步公开了腐熟基质的生产方法，其特征在于按如下的步骤进行：
(1)原料和配方：腐熟基质生产原料包括农村生活垃圾、污泥和玉米秸秆三种有机物料。按重量比，农村生活垃圾占40～60份、污泥占20～40份和玉米秸秆占5～15份。将上述原料进行混合，控制水份含量在50～60%。
(2)加入本发明复合菌剂：每5方混合料加入1公斤复合菌剂;
(3)堆置规格：将调节好水并加入了复合菌剂的混合料堆成长梯形，堆顶宽1米，堆底宽2米，堆高夏秋季0.8～1米、冬春季1.2～1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方;
(4)翻堆时间的控制：当20～30厘米深处物料温度升至55℃时保持三天，然后翻捣一次，当堆温再次升至55℃后，保持三天，然后翻捣一次，之后根据堆温情况进行翻捣，
(5)翻堆要求：翻垛过程中要做到调、匀、碎;调就是把垛中原来上层部分调到地表成为下层部分，而下层部分调到表层变为上层部分，以达到充分发酵的目的;匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分，再次进行混匀工作;碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作;
(6)目标菌的加入：在发酵开始降温时候，加入胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂，每方物料加入量为1kg。
(7)发酵终点控制：堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了腐熟基质的整个发酵生产过程，整个周期通常为15～20天，冬天时间25～30天;
(8)发酵质量控制：发酵完成后进行粉碎、过筛、检测、称量和包装，腐熟基质生产完成，有机质达到45%～55%，N、P、K总养分5%，有效活菌数>0.2×108个/g，粪大肠菌群数呈阴性，蛔虫卵死亡率100%。
本发明进一步公开了腐熟基质在蔬菜抗病增产效果方面的应用。腐熟基质应用于黄瓜种植中亩增产11%，亩增收859元。
本发明提供的腐熟菌剂能快速腐熟农村生活垃圾和污泥，具有良好的除臭性能，进而产出高品质的可抗病的腐熟基质，该基质能显著增加土壤有机质及磷、钾等营养元素的含量，提高养分转化率及产品中有益微生物数量，促进土壤修复，培肥地力，可减少化肥使用量，同时增强作物的抗病性，改善作物品质，减少投入，提高产量，促进增收。