一种利用餐厨垃圾固态发酵绿色木霉生物有机肥的方法与流程

1.本发明涉及农业微生物、环保领域，尤其涉及一种利用餐厨垃圾固态发酵绿色木霉生物有机肥的方法。


背景技术：

2.餐厨垃圾是生产与生活中产生的常见生物质固体废弃物，其中包含有大量的易降解有机物，这些有机物排放到环境中后会在各种微生物的作用下迅速腐败，产生大量的渗滤液、腐败气体同时还会滋生病原菌，对环境和人们的生产生活造成严重影响。
3.绿色木霉(trichoderma viride)在自然界分布广泛，常腐生于木材、种子及植物残体上。绿色木霉能产生多种具有生物活性的酶系，如：纤维素酶、几丁质酶、木聚糖酶等。绿色木霉菌又是一种拮抗微生物，在植物病理生物防治中具有重要的作用，可有效防治土传性病害，同时具有解磷活化土壤的功能。


技术实现要素：

4.本发明提供一种利用餐厨垃圾固态发酵绿色木霉生物有机肥的方法，可以使得生物有机肥中的有效磷和土壤中的有效磷释放。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的利用餐厨垃圾固态发酵木霉生物有机肥的方法，是这样实现的：
6.一种利用餐厨垃圾固态发酵绿色木霉生物有机肥的方法，包括步骤：
7.(1)活化种子：将绿色木霉接种于孟加拉红培养基琼脂斜面培养基上，培养温度28
±
2℃，培养时间48h，即斜面种子；
8.(2)液体种子：将步骤(1)斜面种子接种于液体ypd培养基中，培养温度28
±
2℃，培养时间24h，得到一级液体种子；
9.(3)液体发酵：将液体种子以10％-20％的接种量，接种于发酵培养基中，培养温度28
±
2℃，溶氧20％-30％，培养时间18-24h，得到液体发酵液；
10.(4)固态发酵：餐厨垃圾经处理机一次腐熟后，粉碎过40目-60目筛后的筛下物50-60份，添加麸皮20-30份；将步骤(3)得到的液体发酵液10-20份添加尿素1-2份，接种于固体基质，混匀并调节水分55％
±
5％；进行浅盘式发酵，环境温度控制28
±
2℃，过程中适当喷雾清水，培养时间3-5天，得到发酵产物；经烘干含水率≤30％即木霉生物有机肥。
11.可选的，绿色木霉生物有机肥的发酵基质由以下重量份的物质制成：一次腐熟餐厨垃圾50～60份，麸皮20-30份，液体发酵液10-20份，尿素1-2份。
12.可选的，绿色木霉生物有机肥的发酵基质由以下重量份的物质制成：一次餐厨垃圾腐熟物60份，麸皮20份，尿素1份，液体发酵液20份。
13.可选的，所述液体发酵培养基由以下物质制成：葡萄糖30.0g/l，骨蛋白胨10.0g/l，酵母粉5.0g/l，磷酸二氢钾1.0g/l和硫酸镁0.5g/l；
14.称好上述物质混合后，在115℃下灭菌30-40min；所述发酵培养基ph 6.0-6.5。
15.可选的，所述生物有机肥中绿色木霉的活菌数含量为2.0
×
10
10
个/克以上。
16.可选的，所述利用餐厨垃圾固态发酵绿色木霉生物有机肥种子发芽指数为87％。
17.可选的，所述利用餐厨垃圾固态发酵木霉生物有机肥的施用量是100-150kg/亩。
18.本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明餐厨垃圾一次腐熟物为主要基质固态发酵绿色木霉，实现餐厨垃圾资源化的同时，同步发酵生产绿色木霉生物有机肥，工艺简单、易于实施；本发明生产的绿色木霉的生物有机肥，可提高保持土壤肥力、施入土壤后活化土壤磷元素、减少磷肥的使用并提高其利用率。发明实现餐厨垃圾资源化的同时生产生物有机肥，既能改善环境，还能充分利用餐厨垃圾中的营养成分，做到变废为宝。
附图说明
19.图1为本发明生物有机肥(a)与本发明提供的对照组(b)对照图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.如下通过两个部分阐述本发明提供的一种利用餐厨垃圾固态发酵绿色木霉生物有机肥的方法，包括：
22.第一部分：绿色木霉(trichoderma viride)的液体培养
23.本发明将保藏的绿色木霉(trichoderma viride)经活化种子、液体种子、液体发酵，一系列培养制备成固态发酵所用的菌液，具体过程如下：
24.(1)活化种子，将绿色木霉(trichoderma viride)接种于斜面培养基上培养，培养温度28
±
2℃，培养时间48h，得到斜面种子；
25.斜面培养基由如下物质制成：蛋白胨5.0g/l，葡萄糖10.0g/l，磷酸二氢钾1.0g/l，硫酸镁0.5g/l，孟加拉红0.03g/l，氯霉素0.1g/l和琼脂15g/l；称好上述物质后用蒸馏水定容至1.0升制备获得所述斜面培养基，斜面培养基ph 7.2
±
0.2。
26.本发明提供的绿色木霉(trichoderma viride)菌购于中国普通微生物菌种保藏管理中心(cgmcc)，保藏号为cgmcc 3.3744。
27.(2)液体种子：斜面种子接种于液体培养基中，培养温度28
±
2℃，培养时间24h，得到液体种子；
28.液体培养基由如下物质制成：酵母粉10.0g/l，蛋白胨20.0g/l，葡萄糖20.0g/l；
29.称好上述物质后用蒸馏水定容至1.0升，在115℃下、灭菌30min，制备获得液体培养基，所述液体培养基ph 6.0-6.5。
30.(3)液体发酵：将液体种子接种于发酵培养基中，培养温度28
±
2℃，溶氧20％-30％，培养时间18-24h，得到液体发酵液；
31.发酵培养基由以下物质制成：葡萄糖30.0g/l，骨蛋白胨10.0g/l，酵母粉5.0g/l，磷酸二氢钾1.0g/l和硫酸镁0.5g/l；
32.称好上述物质混合后，在115℃下灭菌30-40min；发酵培养基ph6.0-6.5。
33.通过上述(1)、(2)、(3)步，制备获得固态发酵所用的菌液。
34.第二部分：固态发酵
35.餐厨垃圾经垃圾处理机一次腐熟后，属于半腐熟状态，过粉碎机粉碎后过40目-60目筛，筛下物中添加麸皮；液体发酵液中加入尿素，接种于固体基质中，固体基质是餐厨垃圾一次腐熟物和麸皮的混合物；混匀后，调节水分55％
±
5％，进行浅盘式发酵，环境温度控制在28
±
2℃，过程中适当喷雾清水，培养3-5天；得到发酵产物，烘干后含水率≤30％，即得到利用餐厨垃圾固态发酵木霉生物有机肥。
36.固态发酵中，餐厨垃圾一次腐熟物、麸皮、液体发酵液和尿素的质量份数为：餐厨垃圾一次腐熟物50-60份，麸皮20-30份，液体发酵液10-20份，尿素1-2份。
37.固态发酵时，各物质的配比，本发明提供了五个实施例，如表1所示
38.表1
[0039][0040]
为验证本发明培养的绿色木霉菌的功能以及本发明制备的生物有机肥的肥力，如下提供试验及结果。
[0041]
一、在第一部分的第(2)步获得液体培养后，以5％接种量接种至250ml的三角瓶、装液量为50ml的nbrip解磷培养基中，以不接种的培养基为空白对照；28℃、180rpm转速培养3-5天，在第3天和第5天，采用钼锑抗比色法(ny/t 2421-2013)测定有效磷的含量，结果如表2所示：
[0042]
表2菌株绿色木霉解磷能力定性试验
[0043] 3天的有效磷含量(mg/l)5天的有效磷含量(mg/l)空白对照19.719.6处理80.388.9
[0044]
表2中，3天和5天的解磷量，分别达到80.3mg/l和88.9mg/l，说明本发明提供的绿色木霉菌具有较强的解磷能力。
[0045]
nbrip解磷培养基是：蔗糖10.0g/l，(nh4)2so
4 0.5g/l，mgso4·
7h2o0.3g/l，nacl 0.3g/l，kcl 0.3g/l，feso4·
7h2o 0.03g/l，mnso4·
7h2o0.03g/l，ca3(po4)
2 2.5g/l，蒸馏水1000ml，ph7.2
±
0.2，121℃下灭菌40min。
[0046]
二、为评价绿色木霉对餐厨垃圾发酵的影响，对照组采取第二部分固态发酵中，等量的清水代替液体发酵液，其他操作一致。固态发酵时，各物质的配比采用表1中实施例一的配比，对照组将液体发酵液替换为清水。对照组和本发明发酵产生的生物有机肥如图1对照；图1中a图是本发明发酵的生物有机肥，b图是对照组。对照组有腐败恶臭味道，说明有其
他杂菌存在，存在被污染的风险；而本发明发酵的生物有机肥，外观均匀、无恶臭、无腐败。
[0047]
对照组和本发明发酵产生的生物有机肥养分进行测定，如表3所示。
[0048]
表3两种发酵产物的对养分的比较
[0049][0050]
对照组有机质由于发酵不彻底，有机质高于本发明。本发明中绿色木霉菌促进基质的腐熟，n、p、k得到了有效释放，尤其是磷元素；总氮有效转化为菌体蛋白，得到保留；促进了养分有效磷和速效钾提高。
[0051]
本发明分别测定了表1实施例二、三、四和五的养分，如下表4所示
[0052]
表4
[0053][0054]
检测结果显示：实施例四和实施例五的物质配比养分含量最高，实施例一物质配比养分含量中等，实施例二和实施例三物质配比养分含量最低。但是，都高于农业行业标准《有机肥料(ny/t 525-2021)》中规定的4％。本发明各实施例都符合生产标准，本领域技术人员可以根据作物需要选择不同实施例的有机肥施用。
[0055]
三、为评价本发明发酵的生物有机肥的腐熟度，使用二中对照组和本发明发酵的有机肥(表1实施例一)，测定黄瓜种子发芽指数，将黄瓜种子放在有机肥料浸提液中培养，得到发芽率，结果如表5所示：
[0056]
表5有机肥腐熟度测定
[0057][0058]
结果显示：种子发芽指数都达到了《有机肥料(ny/t 525-2021)》中规定的大于70％的要求，但本发明发酵的生物有机肥与对照组相比，大幅度提高了种子的发芽率，说明绿色木霉在有机肥生产过程中的二次腐熟发挥了重要作用，促进了有机肥腐熟度的提高。
[0059]
四、为检测本发明发酵的生物有机肥的肥效，本发明提供以大棚黄瓜种植试验，用二中清水发酵的对照组跟本发明发酵的生物有机肥(表1实施例一)对比，作为基肥施用，施用量是100-150kg/亩。黄瓜成熟后统计结果，结果显示施用本发明发酵生物有机肥的黄瓜产量相对于对照组产量增加23％-28％；观察黄瓜土壤情况，施用本发明发酵生物有机肥的土壤疏松；观察黄瓜生长情况，施用本发明发酵生物有机肥的黄瓜，发病率低，黄瓜根系发达。黄瓜地土壤疏松，黄瓜发病率低，根系发达，充分证明了本发明腐熟的餐厨垃圾以及绿色木霉菌都在整个黄瓜生长中发挥了作用。现有技术中多种微生物发酵的餐厨垃圾有机肥，多种微生物仅在发酵餐厨垃圾时起到作用。相对于现有技术中其他生物有机肥，本发明提供具有不同功能作用的生物有机肥。经测定，本发明利用餐厨垃圾固态发酵木霉生物有机肥中绿色木霉的孢子含量为2.0*10
10
个/g，本发明各实施例的生物有机肥绿色木霉的孢子含量均达到2.0*10
10
个/g，都大于《生物有机肥(ny884-2012)》标准规定的0.2亿个/g。
[0060]
综上所述，本发明利用餐厨垃圾发酵绿色木霉生物有机肥，只需要将绿色木霉菌加入到半腐熟的餐厨垃圾中进行二次发酵即可制备获得生物有机肥，工艺简单、易于实施。从上述一、二、三、四可以看出，本发明生产的绿色木霉的生物有机肥，可提高保持土壤肥力、施入土壤后活化土壤磷元素、减少磷肥的使用并提高其利用率。
[0061]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。