抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)的方法，采用復(fù)合微生物對(duì)物料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，其中：所述物料包括抗生素菌渣和秸稈；所述復(fù)合微生物包括木霉菌、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌，并且所述木霉菌、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌之間的重量配比為(3-5)∶(2-4)∶(2-4)。本發(fā)明所述方法發(fā)酵時(shí)間短，發(fā)酵過(guò)程無(wú)異臭味產(chǎn)生；此外，菌渣發(fā)酵轉(zhuǎn)化而成的腐殖質(zhì)其抗生素殘留降解至達(dá)到Q/BJZZT0005-2014標(biāo)準(zhǔn)要求。
【專利說(shuō)明】抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及抗生素菌渣的轉(zhuǎn)化方法，特別是涉及抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì) 的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 抗生素菌渣是抗生素生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的固體廢棄物，主要成分包括抗生素產(chǎn) 生菌的菌絲體、未利用完的培養(yǎng)基、發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、培養(yǎng)基的降解物以及少 量殘留的抗生素等。通常，抗生素菌渣的含水率在79-92%之間，其干基中的粗蛋白含量 為30-40%，脂肪含量為10-20%，此外還含有鈣、鎂及一些微量元素，并且菌渣中常殘留有 0. 2-0. 6 %的抗生素。
[0003] 由于抗生素菌渣中的有機(jī)質(zhì)含量較高，其能二次發(fā)酵，引起顏色變黑并產(chǎn)生惡臭 味，從而嚴(yán)重影響環(huán)境；此外，其殘留的少量抗生素及降解物對(duì)生態(tài)環(huán)境以及人體健康存在 潛在的危害性。針對(duì)抗生素菌渣產(chǎn)量大、危害性大等問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在積極尋求 一種經(jīng)濟(jì)、高效且處理量大的抗生素菌渣治理方法。
[0004] 目前，對(duì)抗生素菌渣的治理主要包括焚燒、飼料化、能源化、肥料化等。焚燒是將抗 生素菌渣氧化燃燒形成有機(jī)物或二氧化碳的過(guò)程，其雖然能夠?qū)崿F(xiàn)廢物的無(wú)害化，但運(yùn)行 能耗高、并且會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。飼料化是將無(wú)害化處理后的抗生素菌渣用作飼料，然 而其容易使菌渣中的抗生素及降解物在動(dòng)物體內(nèi)形成富集，進(jìn)而使人類產(chǎn)生耐藥性，因此 抗生素菌渣飼料化的可能性也遭到了普遍質(zhì)疑。能源化是采用厭氧消化回收沼氣或采用熱 解技術(shù)回收可燃?xì)怏w和燃油的過(guò)程，其雖具有一定效果，但仍存在有機(jī)質(zhì)釋放率低、沼氣及 可燃?xì)怏w產(chǎn)率低等問(wèn)題。
[0005] 肥料化是通過(guò)微生物發(fā)酵使抗生素菌渣中的有機(jī)質(zhì)及殘留抗生素降解，從而形成 有機(jī)肥料，其是一種相對(duì)較好的治理方式。然而，現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行肥料化處理 時(shí)發(fā)酵時(shí)間通常較長(zhǎng)（通常為45天左右，較好的也需25天以上），并且發(fā)酵過(guò)程常產(chǎn)生臭 氣；此外所形成的有機(jī)肥料普遍存在感官質(zhì)量差（例如存在惡臭味和機(jī)械雜質(zhì)等）、質(zhì)量不 達(dá)標(biāo)（例如仍存在抗生素殘留等）以及質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中抗生素 菌渣轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生臭氣以及所形成的有機(jī)肥料感官質(zhì)量差、抗生 素殘留降解不達(dá)標(biāo)等技術(shù)缺陷。
[0007] 本發(fā)明提供的抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)的方法，采用復(fù)合微生物對(duì)物料進(jìn) 行固態(tài)發(fā)酵，其中：
[0008] 所述物料包括抗生素菌渣和秸桿；
[0009] 所述復(fù)合微生物包括木霉菌、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌，并且所述木霉菌、枯 草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌之間的重量配比為（3-5) : (2-4) : (2-4)，例如可以為4 :3 :3。
[0010] 本發(fā)明對(duì)抗生素菌渣的來(lái)源不作嚴(yán)格限制，其可以包括但不限于四環(huán)素菌渣、土 霉素菌渣、金霉素菌渣等；該抗生素菌渣的水分含量（含水率）應(yīng)< 80%。本發(fā)明對(duì)秸桿 的來(lái)源也不作嚴(yán)格限制，其可以包括但不限于小麥秸桿、水稻秸桿、玉米秸桿、花卉枝葉等。 [0011] 并且，在本發(fā)明中，所述復(fù)合微生物可以由木霉菌、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌 組成，此外也可以根據(jù)轉(zhuǎn)化目的在木霉菌、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌中添加其它適宜 的菌株或酶制劑形成復(fù)合菌劑。其中，所述木霉菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌均可選用 本領(lǐng)域的常規(guī)菌株，例如木霉菌（Trichoderma sp.)可以為木霉AS3. 301、木霉AS3. 301、綠 色木霉AS3. 2942等，枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis)可以為枯草芽孢桿菌AS1. 210、 枯草芽孢桿菌AS1.836等，地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis)可以為地衣芽孢桿菌 AS 1. 265、地衣芽孢桿菌AS 1. 807等。在使用時(shí)，可以采用菌粉進(jìn)行。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述秸桿包括具有兩種以上長(zhǎng)度的秸桿段，并且所述秸 桿段的長(zhǎng)度為l-5cm，直徑為0. 5-lcm。在本發(fā)明一具體方案中，所述秸桿段包括短秸桿段、 中秸桿段和長(zhǎng)秸桿段；其中，所述短秸桿段與所述中秸桿段的長(zhǎng)度差為l-2cm，所述中秸桿 段與所述長(zhǎng)秸桿段的長(zhǎng)度差為l_2cm。短秸桿段、中秸桿段、長(zhǎng)秸桿段的長(zhǎng)度依次增加，短 秸桿段的長(zhǎng)度可以l-2cm，中秸桿段的長(zhǎng)度可以2-4cm，長(zhǎng)秸桿段的長(zhǎng)度可以4-5cm，例如短 結(jié)桿段、中結(jié)桿段、長(zhǎng)結(jié)桿段的長(zhǎng)度可以依次lcm、3cm、5cm。
[0013] 進(jìn)一步地，所述短秸桿段、所述中秸桿段和所述長(zhǎng)秸桿段之間的重量配比為 (1-3) : (1-3) : (1-3)。
[0014] 在本發(fā)明中，所述秸桿段不能過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，秸桿段過(guò)短（< 1cm)不利于空氣流通， 發(fā)酵過(guò)程容易產(chǎn)生臭氣，秸桿段過(guò)長(zhǎng)（> 5cm)會(huì)使水分散發(fā)過(guò)快，從而導(dǎo)致發(fā)酵不完全。此 夕卜，在物料中添加兩種以上長(zhǎng)度（例如三種長(zhǎng)度）的秸桿段，有利于物料中菌渣與秸桿的均 勻分散以及物料中空氣的流通，從而縮短發(fā)酵時(shí)間。
[0015] 進(jìn)一步地，所述物料中的抗生素菌渣（氮源）與秸桿（碳源）的重量配比為（6-8): (2-4)，例如可以為7 :3。并且，每千克所述物料所采用的復(fù)合微生物的量可以為15-30mg。 適宜的碳氮比和復(fù)合微生物用量有利于物料的快速升溫和分解，其不僅能縮短發(fā)酵時(shí)間， 而且能使發(fā)酵進(jìn)行得更加充分和完全，此外在發(fā)酵過(guò)程中不易產(chǎn)生臭氣。
[0016] 在本發(fā)明一具體方案中，所述采用復(fù)合微生物對(duì)物料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，具體包括如 下步驟：
[0017] 將所述復(fù)合微生物溶于水，制成復(fù)合微生物溶液；
[0018] 將所述復(fù)合微生物溶液噴灑在所述秸桿上，再與所述抗生素菌渣進(jìn)行混合，制成 發(fā)酵料；
[0019] 對(duì)所述發(fā)酵料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵。
[0020] 進(jìn)一步地，將所述復(fù)合微生物溶于水后，對(duì)其進(jìn)行活化，制成復(fù)合微生物溶液。所 述活化例如可以曝氣15-30分鐘，從而使復(fù)合微生物中的各菌被激活。
[0021] 進(jìn)一步地，所述固態(tài)發(fā)酵依次包括中溫階段、高溫階段和成熟階段；其中，所述中 溫階段在35-45°C的溫度下持續(xù)8-15h，所述高溫階段在55-65°C的溫度下持續(xù)36-60h，所 述成熟階段在40°C以下的溫度下持續(xù)20-30h。
[0022] 具體地，物料（發(fā)酵料）在固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中會(huì)釋放熱量，從而使其溫度升高，通過(guò) 監(jiān)測(cè)物料的溫度可判斷固態(tài)發(fā)酵的程度。物料的發(fā)酵通常首先為中溫階段，其先從室溫升 溫至35-45°C，并在該溫度下持續(xù)8-15h，隨后繼續(xù)升溫至45°C左右進(jìn)入高溫階段，高溫階 段自45°C左右繼續(xù)升溫至55-65°C，并在該溫度下持續(xù)36-60h，隨后降溫至40°C左右進(jìn)入 成熟階段，該階段持續(xù)20-30h后，物料溫度降至30°C左右，含水率基本降至30%左右，固態(tài) 發(fā)酵完成。
[0023] 本發(fā)明的固態(tài)發(fā)酵過(guò)程自發(fā)進(jìn)行，在發(fā)酵過(guò)程中，可以通過(guò)適當(dāng)控制物料（發(fā)酵 料）的尺寸、氧氣含量、水分含量等，使固態(tài)發(fā)酵處于正常狀態(tài)。該正常狀態(tài)下的發(fā)酵過(guò)程 中不會(huì)產(chǎn)生臭氣，并且發(fā)酵時(shí)間僅需3-4天即可完成。特別是，當(dāng)發(fā)酵溫度> 60°C時(shí)，必須 及時(shí)進(jìn)行曝氣及翻堆降溫，從而保證物料完全發(fā)酵。
[0024] 進(jìn)一步地，通過(guò)混合和/或破碎使所述物料（發(fā)酵料）中的秸桿之間的間距< 2cm 以及所述物料的尺寸< 15cm。通常，物料（發(fā)酵料）呈塊狀，所述物料的尺寸指的是塊狀物 料的長(zhǎng)度和寬度，即，使塊狀物料的長(zhǎng)度和寬度均< 15cm ;所述間距和尺寸過(guò)大均不利于 固態(tài)發(fā)酵的正常進(jìn)行。
[0025] 尤其是，控制所述固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中的物料內(nèi)部的氧氣含量為5-10%，并且控制 所述發(fā)酵過(guò)程中的物料中的水分含量為15-60%，進(jìn)一步為40-60%。物料內(nèi)部的氧氣 含量過(guò)低易轉(zhuǎn)為厭氧發(fā)酵，從而產(chǎn)生臭氣，可以通過(guò)曝氣使氧氣含量維持在適宜的范圍 (5-10% );水分含量過(guò)低（< 15% )不利于微生物的繁殖，水分含量過(guò)高（> 60% )容易 堵塞物料中的空隙而使發(fā)酵產(chǎn)生臭氣，在水分含量過(guò)低時(shí)可以通過(guò)噴水使水分含量維持在 適宜的范圍（40-60% )。
[0026] 本發(fā)明的實(shí)施，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0027] 1、本發(fā)明的復(fù)合微生物組成合理，其能夠高效并且快速地對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行發(fā) 酵，從而降解抗生素殘留使其完全轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，轉(zhuǎn)化生成的腐殖質(zhì)感官質(zhì)量好，無(wú)惡臭味 和機(jī)械雜質(zhì)，其抗生素殘留降解至達(dá)到Q/BJZZT0005-2014標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0028] 2、本發(fā)明的物料通過(guò)設(shè)置具有不同長(zhǎng)度的秸桿段，不僅使物料具有一定的疏松 感，而且有利于物料的均勻分散和空氣流通，利用復(fù)合微生物對(duì)該物料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵時(shí)更 加充分和完全，并且發(fā)酵時(shí)間短、發(fā)酵過(guò)程無(wú)異味。
[0029] 3、本發(fā)明的方法利用抗生素菌渣和秸桿等廢棄物作為原料轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)，不僅實(shí)現(xiàn) 了對(duì)抗生素菌渣的無(wú)害化、工業(yè)化、資源化治理，還能生成質(zhì)量穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，其在施入土 壤后能夠改善土壤，增加肥力，并且對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育具有一定的積極作用。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本 發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí) 施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造 性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 一、菌渣及輔料
[0033] 抗生素菌渣：某藥廠的四環(huán)素菌渣，經(jīng)檢測(cè)，其含水率約為80%，菌渣中的四環(huán)素 含量為0.4% ;
[0034] 復(fù)合微生物：由木霉菌菌粉、枯草芽孢桿菌菌粉和地衣芽孢桿菌菌粉混合而成，并 且木霉菌菌粉、枯草芽孢桿菌菌粉和地衣芽孢桿菌菌粉之間的重量配比為4 :3 :3,其中：
[0035] 木霉菌（菌種編號(hào)：3. 301):孢子數(shù)彡109個(gè)/g菌粉；
[0036] 枯草芽孢桿菌（菌種編號(hào)：1. 210):活菌數(shù)彡101°個(gè)/g菌粉；
[0037] 地衣芽孢桿菌（菌種編號(hào)：1· 265):活菌數(shù)彡109個(gè)/g菌粉；
[0038] 輔料（結(jié)桿）：取直徑為0. 5-lcm的水稻結(jié)桿，將其分別切割成長(zhǎng)度約為1cm的短 秸桿段、長(zhǎng)度約為3cm的中秸桿段和長(zhǎng)度約為5cm的長(zhǎng)秸桿段后，按照短秸桿段、中秸桿段、 長(zhǎng)秸桿段的重量配比為2 :1 :1進(jìn)行混合。
[0039] 二、制備發(fā)酵料
[0040] 分別稱取上述抗生素菌渣700kg、上述輔料（秸桿）300kg、上述復(fù)合微生物20g ; 將20g上述復(fù)合微生物溶于水中，曝氣活化15分鐘后，制成復(fù)合微生物溶液；
[0041] 將上述復(fù)合微生物溶液噴灑在上述稱量好的輔料上，置于混合機(jī)中；向混合機(jī)中 分批等量加入抗生素菌渣，每次加料后混合5分鐘左右，直至加完全部的抗生素菌渣，總混 合時(shí)間不少于15分鐘，制成塊狀發(fā)酵料，通過(guò)控制復(fù)合微生物溶液的濃度使該發(fā)酵料的水 分含量為60 %左右；
[0042] 檢測(cè)該塊狀發(fā)酵料的尺寸（包括長(zhǎng)度和寬度）以及發(fā)酵料中的秸桿之間的間距， 當(dāng)發(fā)酵料的尺寸（長(zhǎng)度或?qū)挾?5cm和/或秸桿之間的間距> 2cm時(shí)對(duì)其進(jìn)行繼續(xù)混 合和/或破碎，直至制成的發(fā)酵料的尺寸< 15cm并且發(fā)酵料中的秸桿之間的間距< 2cm為 止。
[0043] 二、固態(tài)發(fā)酵
[0044] 將上述制成的發(fā)酵料置于氧化槽中進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，該氧化槽上置備機(jī)械翻拋、位 移裝置，該發(fā)酵料的固態(tài)發(fā)酵依次經(jīng)歷中溫階段、高溫階段和成熟階段；其中，中溫階段發(fā) 酵料自室溫（< 35°C )開(kāi)始升溫，并且升溫至35°C左右時(shí)持續(xù)約10h，隨后繼續(xù)升溫至45°C 左右進(jìn)入高溫階段；高溫階段自45°C左右開(kāi)始升溫，并且升溫至65°C左右時(shí)持續(xù)約48h，隨 后開(kāi)始降溫，溫度降至40°C左右時(shí)進(jìn)入成熟階段，該階段持續(xù)約24h后，溫度繼續(xù)降至30°C 左右，發(fā)酵料含水率達(dá)到30%左右時(shí)，固態(tài)發(fā)酵完成，總發(fā)酵時(shí)間為3-4天；
[0045] 在上述固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中，通過(guò)氧氣傳感器、水分傳感器和溫度傳感器時(shí)時(shí)監(jiān)控 發(fā)酵料內(nèi)部的氧氣含量、水分含量和溫度；在氧氣含量低于5%時(shí)通過(guò)曝氣使氧氣含量 為6-7 %，在水分含量低于40 %時(shí)對(duì)發(fā)酵料進(jìn)行矢量噴水并翻堆，使發(fā)酵料水分含量為 40-60 %，在溫度高于60°C時(shí)同時(shí)進(jìn)行曝氣和翻堆，使溫度維持在65°C左右并且氧氣含量 維持在6-7%，可以采用常規(guī)翻拋機(jī)對(duì)發(fā)酵料進(jìn)行翻堆；
[0046] 固態(tài)發(fā)酵完成后，抗生素菌渣轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，對(duì)腐殖質(zhì)進(jìn)行如下檢測(cè)：
[0047] 感觀檢查：在室內(nèi)和非陽(yáng)光直射的條件下，目測(cè)觀察產(chǎn)品外觀，鼻嗅鑒別產(chǎn)品氣 味；
[0048] 按NY525-2012中5. 2規(guī)定的方法測(cè)定有機(jī)質(zhì)；按NY/T798-2004中5. 3. 5和5. 3. 7 規(guī)定的方法測(cè)定水分及pH值；按GB/T19524. 1-2004規(guī)定的方法測(cè)定糞大腸菌群數(shù)；按GB/ T19524. 2-2004規(guī)定的方法測(cè)定蛔蟲(chóng)卵死亡率；按照NY/T1978-2010規(guī)定的方法測(cè)定重金 屬；按照GB13078-2001規(guī)定的方法測(cè)定黃曲霉毒素 B1、菌落總數(shù)、霉菌總數(shù)和氰化物；按照 GB/T5009. 116-2003規(guī)定的方法測(cè)定抗生素；檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
[0049] 實(shí)施例2
[0050] 一、菌渣及輔料
[0051] 抗生素菌渣：某藥廠的土霉素菌渣，其土霉素含量為0. 6 %，將該菌渣脫水至含水 率為60%左右；
[0052] 復(fù)合微生物：由木霉菌菌粉、枯草芽孢桿菌菌粉和地衣芽孢桿菌菌粉混合而成，并 且木霉菌菌粉、枯草芽孢桿菌菌粉和地衣芽孢桿菌菌粉之間的重量配比為3 :4 :2,其中：
[0053] 木霉菌（菌種編號(hào)：3· 2897):孢子數(shù)彡109個(gè)/g菌粉；
[0054] 枯草芽孢桿菌（菌種編號(hào)：1. 210):活菌數(shù)彡101°個(gè)/g菌粉；
[0055] 地衣芽孢桿菌（菌種編號(hào)：1. 807):活菌數(shù)彡109個(gè)/g菌粉；
[0056] 輔料（秸桿）：取直徑為0. 8-lcm的玉米秸桿，將其分別切割成長(zhǎng)度約為1. 5cm的 短結(jié)桿段、長(zhǎng)度約為3cm的中結(jié)桿段和長(zhǎng)度約為4. 5cm的長(zhǎng)結(jié)桿段后，按照短結(jié)桿段、中結(jié) 桿段、長(zhǎng)秸桿段的重量配比為3 :1 :2進(jìn)行混合。
[0057] 二、制備發(fā)酵料
[0058] 分別稱取上述抗生素菌渣800kg、上述輔料（秸桿）200kg、上述復(fù)合微生物30g ; 將30g上述復(fù)合微生物溶于水中，曝氣活化30分鐘后，制成復(fù)合微生物溶液；
[0059] 將上述復(fù)合微生物溶液噴灑在上述稱量好的輔料上，置于混合機(jī)中；向混合機(jī)中 分批等量加入抗生素菌渣，每次加料后混合5分鐘左右，直至加完全部的抗生素菌渣，總混 合時(shí)間不少于15分鐘，制成塊狀發(fā)酵料，通過(guò)控制復(fù)合微生物溶液的濃度使該發(fā)酵料的水 分含量為55 %左右；
[0060] 檢測(cè)該塊狀發(fā)酵料的尺寸（包括長(zhǎng)度和寬度）以及發(fā)酵料中的秸桿之間的間距， 當(dāng)發(fā)酵料的尺寸（長(zhǎng)度或?qū)挾?5cm和/或秸桿之間的間距> 2cm時(shí)對(duì)其進(jìn)行繼續(xù)混 合和/或破碎，直至制成的發(fā)酵料的尺寸< 15cm并且發(fā)酵料中的秸桿之間的間距< 2cm為 止。
[0061] 二、固態(tài)發(fā)酵
[0062] 將上述制成的發(fā)酵料置于氧化槽中進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，該發(fā)酵料的固態(tài)發(fā)酵依次經(jīng)歷 中溫階段、高溫階段和成熟階段；其中，中溫階段發(fā)酵料自室溫開(kāi)始升溫，并且升溫至45°C 左右時(shí)持續(xù)約12h后進(jìn)入高溫階段；高溫階段自45°C左右開(kāi)始升溫，并且升溫至65°C左右 時(shí)持續(xù)約42h，隨后開(kāi)始降溫，溫度降至40°C左右時(shí)進(jìn)入成熟階段，該階段持續(xù)約28h，隨后 溫度繼續(xù)降至30°C左右，發(fā)酵料含水率達(dá)到30%左右時(shí)，固態(tài)發(fā)酵完成，總發(fā)酵時(shí)間為3-4 天；
[0063] 在上述固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中，通過(guò)氧氣傳感器、水分傳感器和溫度傳感器時(shí)時(shí)監(jiān)控 發(fā)酵料內(nèi)部的氧氣含量、水分含量和溫度；在氧氣含量低于5%時(shí)通過(guò)曝氣使氧氣含量為 6-8 %，在水分含量低于40 %時(shí)對(duì)發(fā)酵料進(jìn)行噴水并翻堆，使發(fā)酵料水分含量為40-55 %， 在溫度高于60°C時(shí)同時(shí)進(jìn)行曝氣和翻堆，使溫度維持在65°C左右并且氧氣含量維持在 6-8%，可以采用常規(guī)翻拋機(jī)對(duì)發(fā)酵料進(jìn)行翻堆；
[0064] 固態(tài)發(fā)酵結(jié)束后，抗生素菌渣轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，該腐殖質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如表1所 /_J、1 〇
[0065] 實(shí)施例3
[0066] 一、菌渣及輔料
[0067] 抗生素菌渣：某藥廠的金霉素菌渣，其含水率為80%左右，金霉素含量為0. 5% ;
[0068] 復(fù)合微生物：由綠色木霉菌菌粉、枯草芽孢桿菌菌粉和地衣芽孢桿菌菌粉混合而 成，并且綠色木霉菌菌粉、枯草芽孢桿菌菌粉和地衣芽孢桿菌菌粉之間的重量配比為5 :2 : 4,其中：
[0069] 綠色木霉菌（菌種編號(hào)：3. 2942):孢子數(shù)彡109個(gè)/g菌粉；
[0070] 枯草芽孢桿菌（菌種編號(hào)：1. 836):活菌數(shù)彡101°個(gè)/g菌粉；
[0071] 地衣芽孢桿菌（菌種編號(hào)：L 265):活菌數(shù)彡109個(gè)/g菌粉；
[0072] 輔料（結(jié)桿）：將小麥結(jié)桿切割直徑為〇· 5-0. 8cm、長(zhǎng)度分別約為2cm、3cm、4cm的 短秸桿段、中秸桿段和長(zhǎng)秸桿段后，按照短秸桿段、中秸桿段、長(zhǎng)秸桿段的重量配比為3 :2 : 3進(jìn)行混合。
[0073] 二、制備發(fā)酵料
[0074] 分別稱取上述抗生素菌渣600kg、上述輔料（秸桿）400kg、上述復(fù)合微生物15g ; 將15g上述復(fù)合微生物溶于水中，曝氣活化20分鐘后，制成復(fù)合微生物溶液；
[0075] 將上述復(fù)合微生物溶液噴灑在上述稱量好的輔料上，置于混合機(jī)中；向混合機(jī)中 分批等量加入抗生素菌渣，每次加料后混合5分鐘左右，直至加完全部的抗生素菌渣，總混 合時(shí)間不少于15分鐘，制成塊狀發(fā)酵料，通過(guò)控制復(fù)合微生物溶液的濃度使該發(fā)酵料的水 分含量為50 %左右；
[0076] 檢測(cè)該塊狀發(fā)酵料的尺寸（包括長(zhǎng)度和寬度）以及發(fā)酵料中的秸桿之間的間距， 當(dāng)發(fā)酵料的尺寸（長(zhǎng)度或?qū)挾?5cm和/或秸桿之間的間距> 2cm時(shí)對(duì)其進(jìn)行繼續(xù)混 合和/或破碎，直至制成的發(fā)酵料的尺寸< 15cm并且發(fā)酵料中的秸桿之間的間距< 2cm為 止。
[0077] 二、固態(tài)發(fā)酵
[0078] 將上述制成的發(fā)酵料置于氧化槽中進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，該發(fā)酵料的固態(tài)發(fā)酵依次經(jīng)歷 中溫階段、高溫階段和成熟階段；其中，中溫階段發(fā)酵料自室溫開(kāi)始升溫，并且升溫至40°C 左右時(shí)持續(xù)約8h，隨后繼續(xù)升溫至45°C左右進(jìn)入高溫階段；高溫階段自45°C左右開(kāi)始升 溫，并且升溫至60°C左右時(shí)持續(xù)約60h，隨后開(kāi)始降溫，溫度降至40°C左右時(shí)進(jìn)入成熟階 段，該階段持續(xù)約20h，隨后溫度繼續(xù)降至30°C左右，發(fā)酵料含水率達(dá)到30%左右時(shí)，固態(tài) 發(fā)酵完成，總發(fā)酵時(shí)間為3-4天；
[0079] 在上述固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中，通過(guò)氧氣傳感器、水分傳感器和溫度傳感器時(shí)時(shí)監(jiān)控 發(fā)酵料內(nèi)部的氧氣含量、水分含量和溫度；在氧氣含量低于5%時(shí)通過(guò)曝氣使氧氣含量為 5-7 %，在水分含量低于40 %時(shí)對(duì)發(fā)酵料進(jìn)行噴水并翻堆，使發(fā)酵料水分含量為40-50 %， 在溫度高于60°C時(shí)同時(shí)進(jìn)行曝氣和翻堆，使溫度維持在60°C左右并且氧氣含量維持在 5-7%，可以采用常規(guī)翻拋機(jī)對(duì)發(fā)酵料進(jìn)行翻堆；
[0080] 固態(tài)發(fā)酵結(jié)束后，抗生素菌渣轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，該腐殖質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如表1所 /_J、1 〇
[0081] 實(shí)施例4
[0082] 采用實(shí)施例1的方法制備發(fā)酵料，其中不同的是，所采用的輔料（秸桿）為直徑 0. 5-lcm、長(zhǎng)度約為5cm的水稻結(jié)桿；
[0083] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行發(fā)酵，其中中溫階段在35°C左右的溫度下持續(xù)1. 5-2天， 高溫階段在65°C左右的溫度下持續(xù)3-4天，成熟階段在40°C左右的溫度下持續(xù)1. 5至2天， 至溫度降至30°C左右，發(fā)酵料含水率達(dá)到30%左右時(shí)，固態(tài)發(fā)酵完成，總發(fā)酵時(shí)間為6-8 天，在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生微量臭氣，固態(tài)發(fā)酵轉(zhuǎn)化生成的腐殖質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
[0084] 實(shí)施例5
[0085] 采用實(shí)施例1的方法制備發(fā)酵料，其中不同的是，所采用的輔料（秸桿）為直徑 0. 5-lcm、長(zhǎng)度約為lcm的水稻結(jié)桿；
[0086] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行發(fā)酵，其中中溫階段在35°C左右的溫度下持續(xù)1-1. 5天， 高溫階段在65°C左右的溫度下持續(xù)2-3天，成熟階段在40°C左右的溫度下持續(xù)2至2. 5天， 至溫度降至30°C左右，發(fā)酵料含水率達(dá)到30%左右時(shí)，固態(tài)發(fā)酵完成，總發(fā)酵時(shí)間為5-7 天，在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生少量臭氣，固態(tài)發(fā)酵轉(zhuǎn)化生成的腐殖質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
[0087] 表1抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化生成的腐殖質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果
[0088]

【權(quán)利要求】
1. 抗生素菌渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)的方法，其特征在于，采用復(fù)合微生物對(duì)物料進(jìn)行 固態(tài)發(fā)酵，其中： 所述物料包括抗生素菌渣和秸桿； 所述復(fù)合微生物包括木霉菌、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌，并且所述木霉菌、枯草芽 孢桿菌和地衣芽孢桿菌之間的重量配比為（3-5) :(2-4) :(2-4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述秸桿包括具有兩種以上長(zhǎng)度的秸桿 段，并且所述秸桿段的長(zhǎng)度為l_5cm，直徑為0. 5-lcm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述秸桿段包括短秸桿段、中秸桿段和長(zhǎng) 秸桿段；其中，所述短秸桿段與所述中秸桿段的長(zhǎng)度差為l-2cm，所述中秸桿段與所述長(zhǎng)秸 桿段的長(zhǎng)度差為l _2cm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述短秸桿段、所述中秸桿段和所述長(zhǎng)秸 桿段之間的重量配比為（1-3) :(1-3) :(1_3)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述物料中的抗生素菌渣與秸桿的重量 配比為（6-8) :(2-4)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每千克所述物料所采用的復(fù)合微生物的 量為 15_30mg。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述采用復(fù)合微生物對(duì)物料進(jìn)行 固態(tài)發(fā)酵，具體包括如下步驟： 將所述復(fù)合微生物溶于水，制成復(fù)合微生物溶液； 將所述復(fù)合微生物溶液噴灑在所述秸桿上，再與所述抗生素菌渣進(jìn)行混合，制成發(fā)酵 料； 對(duì)所述發(fā)酵料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述固態(tài)發(fā)酵依次包括中溫階 段、高溫階段和成熟階段；其中，所述中溫階段在35-45°C的溫度下持續(xù)8-15h，所述高溫階 段在55-65°C的溫度下持續(xù)36-60h，所述成熟階段在40°C以下的溫度下持續(xù)20-30h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，通過(guò)混合和/或破碎使所述物料 中的秸桿之間的間距< 2cm以及所述物料的尺寸< 15cm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，控制所述固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中的物 料內(nèi)部的氧氣含量為5-10%，并且控制所述發(fā)酵過(guò)程中的物料中的水分含量為15-60%。
【文檔編號(hào)】C05F17/00GK104086244SQ201410295342
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】黃蘇一, 姚民仆, 胡華龍, 王捷, 周宇光, 孫紹鋒, 孔祥娟, 林貞 申請(qǐng)人:北京質(zhì)智天成環(huán)境科技有限公司