[发明专利]一种畜禽粪便堆肥除臭保氮菌株、菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种畜禽粪便堆肥除臭保氮菌株、菌剂及其制备方法和应用。该菌株为巨大芽孢杆菌DF‑2，是从腐熟的畜禽粪便堆肥中分离得到，制备得到的菌剂接种到猪场废水中，反应15d后对NH₃、H₂S的去除率分别达89.5％、82.7％，脱臭效果明显，且对废水中的有机物有明显的降解效果，反应15d时COD的去除率达91.2％；通过实际堆肥，与不接菌剂的试验处理比较，用该菌剂生产猪粪堆肥只需18～22天，比传统堆肥缩短腐熟进程2‑3倍，且能明显减少氨气的排放，较空白对照组相比，氨气释放量降低65％左右，氮素积累增加30％以上。因此，通过该菌剂的作用，猪粪堆肥能达到快速腐熟并降低氨气挥发，从而减少恶臭的产生及氮素损失。

技术领域

本发明属于微生物处理固体废弃物资源化领域，具体涉及一种畜禽粪便堆肥除臭保氮菌株、菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着畜禽养殖业的快速发展,畜禽养殖废弃物大量堆积，导致严重的环境污染，也影响养殖场的卫生防疫和人体健康。禽畜粪便是畜禽养殖废弃物的主要来源，2010年我国畜禽粪便的排放量约为45亿吨，远远超过同期工业固体废弃物的排放量，据估计到2020年我国养殖业产生的畜禽粪便将超过60亿吨，大量的畜禽粪便如果得不到及时有效的处理，将严重占用和污染农田、水体，产生恶臭并造成污染。畜禽粪便中含有大量的有机质及丰富的氮、磷、钾，还有铜、镁、硫、铁、锌等微量元素，是制造有机肥的优质原料，它在农业上应用不仅可以提高作物产量，还能促进土壤团粒结构的形成，使土壤松软，增加土壤的透气性，改善土壤的理化性状，促进土壤微生物的活性，加速土壤中物质循环和腐殖质的形成，是农业可持续发展的宝贵资源。好氧堆肥技术由于工艺简单、能耗低、投资少，被广泛运用于禽畜粪便的处理，但是传统的好氧堆肥容易产生恶臭，氮素损失严重，不仅污染大气，而且降低了肥料中的养分含量。当前除臭和保氮技术是国内外研究畜禽粪便堆肥的重点和热点，但是迄今为止成效甚微。

畜禽粪便堆肥中臭气最主要成分是NH₃和H₂S，故在堆肥过程中控制臭气的产生和NH₃的挥发是堆肥除臭保氮的关键。目前我国针对堆肥过程中保氮与除臭方法可以分为三类：物理法、化学方法以及生物法。化学法具有臭气去除率高，占地少等优点，但成本较高，需要相对应的药剂进行处理，且易产生二次污染；物理法仅能吸附和掩蔽恶臭气体，不能解决根本问题；而生物法是通过微生物的生理代谢将臭味成分进行分解和转化，从而根本上达到脱臭的目的。生物法具有运行费用低、应用广泛、适合处理多种恶臭气体的优点。

生物法的最大难题是较难获得除臭保氮效率高、脱臭周期短的菌种。因此，筛选自然界中现存的高效、广谱除臭保氮菌意义重大。

发明内容

本发明目的旨在提供一种能快速腐熟畜禽粪便，且能显著降低畜禽粪便堆肥过程中臭气物质的产生，增加氮素含量的除臭保氮菌株、菌剂及其制备方法和应用。所述的巨大芽抱杆菌DF-2于2017年7月20日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行了保藏，保藏号为CGMCC No.14446；巨大芽孢杆菌为发明人从腐熟的畜禽粪便堆肥中分离得到，对畜禽粪便堆肥具有快速腐熟，且有很好的除臭保氮效果。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种畜禽粪便堆肥除臭保氮菌株巨大芽抱杆菌(Bacillus megaterium)DF-2，保藏编号为CGMCC No.14446。

一种畜禽粪便堆肥除臭保氮菌剂，由上述的菌株发酵培养制备得到。

所述的菌剂的制备方法，包括以下步骤：

1)斜面菌种活化

取冰箱保存斜面菌种，无菌操作接种于新鲜试管斜面培养基中，30℃恒温培养过夜，培养基：蛋白胨1％，NaCl 0.5％，酵母膏0.5％，琼脂1.5％～2.0％，其余为水，pH 7.2-7.5；

2)摇瓶种子培养