本发明涉及发酵技术领域，且特别涉及一种畜禽粪便发酵菌剂及其应用方法。
背景技术：
随着国家对环保问题的日益重视，养殖业面临巨大的环境压力。大量的畜禽粪便得不到及时处理，堆积成堆，严重污染地表径流和地下水资源，并且产生大量的臭味，对养殖场周边环境产生恶劣影响。
减量化、稳定化和资源化是粪便处理的重要原则，采用合理的方式对粪便进行处理，既可减少或消除禽畜粪便对环境的危害，同时也可以转废为宝，将禽畜粪便制造加工成有机肥，实现资源的循环利用。
禽畜粪便发酵制有机肥的方式主要有好氧发酵、厌氧发酵、高空高压真空干燥等方式，但操作过程复杂、发酵设备成本高、受外界影响较大，大部分只适用于大型的养殖场，而对于小型的养殖场利用性不强。
现有的发酵菌剂存在发酵启动较慢的问题，较长的发酵过程会导致蚊蝇滋生，臭味显著，环境危害较大。
有鉴于此，提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种畜禽粪便发酵菌剂，不仅能够快速启动发酵，而且能够减少禽畜粪便的营养物质的流失，并且能够减少禽畜粪便在发酵过程中味道的产生。
本发明的另一目的在于提供一种畜禽粪便发酵菌剂的应用方法，使用上述的畜禽粪便发酵菌剂对禽畜粪便进行发酵。具有操作简便和成本低廉的特点，从源头上改善了养殖场的环境，通过将发酵的禽畜粪便的进一步应用有利于提高养殖效益。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种畜禽粪便发酵菌剂，包括：
发酵菌和生物活性因子，发酵菌和生物活性因子的质量比为100：2～8。
一种畜禽粪便发酵菌剂的应用方法，包括：
按照质量比为0.05～5：1000，将上述畜禽粪便发酵菌剂加入到含水率为50～60wt％的畜禽粪便中，进行混合后堆积成堆体，待堆体的温度达到并维持40～45℃时，每隔16～32h对堆体进行翻堆，待堆体的温度到达60～70℃后维持3～5d，待堆体的水分低于30wt％时，将堆体堆积成仓体并待仓体表面出现白色菌丝时，得到发酵产物。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例的畜禽粪便发酵菌剂由于畜禽粪便发酵菌剂由多种微生物菌型经过发酵制成，具有多种代谢类型和呼吸类型。不仅能够快速启动发酵，而且能够减少禽畜粪便的营养物质的流失，并且能够减少禽畜粪便在发酵过程中味道的产生。
本发明实施例的畜禽粪便发酵菌剂的应用方法，使用上述的畜禽粪便发酵菌剂对禽畜粪便进行发酵。具有操作简便和成本低廉的特点，从源头上改善了养殖场的环境，通过将发酵的禽畜粪便的进一步应用有利于提高养殖效益。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的畜禽粪便发酵菌剂及其应用方法进行具体说明。
一种畜禽粪便发酵菌剂，包括：发酵菌和生物活性因子。发酵菌和生物活性因子的质量比为100：2～8。
发酵菌按照菌种的数量百分数计，包括：15～35％的低温菌、25～45％的中温菌和35～55％的高温菌。
低温菌为选自假单胞菌和毕赤酵母菌中的至少一种。即低温菌可以使用假单胞菌；也可以使用毕赤酵母菌；还可以使用假单胞菌和毕赤酵母菌的任意比例的混合物。
其中，假单胞菌是直或稍弯的革兰氏阴性杆菌，严格好氧，呼吸代谢，从不发酵。多分布于土壤和水中及各种植物体，有极强分解有机物的能力，能够将多种有机物作为能量来源。
毕赤酵母，是甲醇营养型酵母中的一类能够利用甲醇作为唯一碳源和能源的酵母菌。
中温菌选自粪肠球菌和枯草芽孢杆菌中的至少一种。即中温菌可以选自粪肠球菌；也可以选自枯草芽孢杆菌；还可以选自粪肠球菌和枯草芽孢杆菌的任意比例的混合物。
其中，粪肠球菌是革兰氏阳性，过氧化氢阴性球菌。其作用广泛，例如能够把部分蛋白质分解成酰胺和氨基酸，把大部分的碳水化合物的无氮浸出物转化为l型乳酸；还能够将饲料中的纤维变软，提高饲料的转化率。
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种，需氧菌。能利用蛋白质、多种糖及淀粉，产生的多肽等物质可以抑制大肠杆菌等病原菌的生长。
高温菌选自地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌中的至少一种。即高温菌可以使用地衣芽孢杆菌；也可以使用凝结芽孢杆菌；还可以使用地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的混合物。
其中，地衣芽孢杆菌是一种在土壤中常见的革兰氏阳性嗜热细菌。该细菌可产生抗活性物质，并具有独特的生物夺氧作用机制，能抑制致病菌的生长繁殖。
凝结芽孢杆菌，属于硬(或厚)壁菌门。凝结芽孢杆菌分类学上属于芽孢杆菌属，细胞呈杆状，革兰氏阳性菌，端生芽孢，无鞭毛。具有耐高温、耐酸等高抗逆性,且具有较强的抑制大肠杆菌等病原菌的能力。
通过将上述的低温菌、中温菌和高温菌混合使用，由于畜禽粪便发酵菌剂由多种微生物菌型经过发酵制成，具有多种代谢类型和呼吸类型。通过各个菌种之间的协同作用，在禽畜粪便发酵的各个阶段，均能够发挥发酵菌剂的功效。
生物活性因子为酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和核苷酸的混合物。
优选地，酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和氨基酸可以按照质量比为5～15：5～15：0.5～2.5：0.5～2.5混合。
更优选地，酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和氨基酸质量比为10：10：1：1。
承上述，通过控制生物活性因子中各种营养物质的用量，能够提高其对发酵菌生长的促进作用，对于加快发酵的启动速度和减少臭味的产生均具有显著的效果。
其中，酵母提取物的主要成分包括多肽、氨基酸、呈味核苷酸、b族维生素和微量元素等，是一种优良生物培养基原料和发酵工业中的主要原料，能够提高菌种的生产速率及发酵产品得率。
葡萄糖是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，为生物的主要供能物质。
通过将酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和核苷酸各种营养物质混合制成的生物活性因子，通过上述营养物质之间的相互作用使得生物活性因子能够对发酵菌进行活化，在生物促进因子的作用下，使得发酵菌剂能够迅速在禽畜粪便中生长，占据有利生态位，加快发酵的启动速度。同时，通过向畜禽粪便发酵菌剂添加上述营养物质能够减少禽畜粪便的营养物质的流失，并且能够减少禽畜粪便在发酵过程中味道的产生。
作为优选，发酵菌按照菌种的数量百分数计，包括：22.5％的低温菌、32.5％的中温菌和45％的高温菌。通过优化各种低温菌、中温菌和高温菌的使用比例，能够进一步提升畜禽粪便发酵菌剂对禽畜粪便的发酵效果。
一种畜禽粪便发酵菌剂的应用方法，包括：
备取畜禽粪便发酵菌剂和畜禽粪便。
按照禽粪便的发酵菌剂和畜禽粪便的质量比为0.05～5：1000分别备取禽粪便的发酵菌剂和畜禽粪便。其中，备取的畜禽粪便的含水率为50～60wt％。
对备取的畜禽粪便发酵菌剂进行活化。将上述的畜禽粪便发酵菌剂加入到温度为25～35℃的温水中活化1.5～2.5h。其中，畜禽粪便发酵菌剂与温水的质量比为1：5～15。在畜禽粪便发酵菌剂的使用前，对其进行活化处理能够提高发酵菌的活性，加快发酵的启动速度。
作为优选，将活化后的畜禽粪便发酵菌剂进行稀释。具体地，畜禽粪便发酵菌剂活化后，使用水稀释到其质量倍数的10～100倍。通过稀释，有利于畜禽粪便发酵菌剂与禽畜粪便的均匀混合，保证发酵效果。
将活化后的畜禽粪便发酵菌剂加入到禽畜粪便中并混合均匀，对混合有发酵菌剂的禽畜粪便进行堆积发酵。
堆积发酵例如可以采用条垛式发酵和/或槽式发酵等方式进行。堆积发酵的过程中，将混合有发酵菌剂的禽畜粪便堆积成高度60～80cm的堆体进行升温发酵。通过控制堆体的高度，能够保证禽畜粪便的透气要求保证发酵效果。
待堆体的温度达到并维持40～45℃时，每隔16～32h对堆体进行翻堆一次。堆体处于40～45℃温度期间整个过程中，保证堆体翻堆至少一次。
待堆体的温度到达60～70℃，保证堆体的水分低于30wt％，完成升温发酵过程。
之后，将堆体堆积成仓体，并待仓体表面出现白色菌丝时，得到发酵产物。即完成整个发酵过程。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
按照鸡粪与禽畜粪便发酵菌剂质量比为1000：0.1备取。
备取的禽畜粪便发酵菌剂中发酵菌和生物活性因子的质量比为100：5。总活菌数为200亿cfu/g。
其中，发酵菌按数量百分比计，包括：20％的假单胞菌和毕赤酵母菌的混合物、35％的粪肠球菌和枯草芽孢杆菌的混合物以及45％的地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的混合物。
生物活性因子中，酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和核苷酸的质量比为10：10：1：1。
将备取的禽畜粪便发酵菌剂加入到其10倍质量的且温度为30℃的温水中活化2h。之后，用水稀释10倍。
备取含水率为50wt％的鸡粪。将稀释后的禽畜粪便发酵菌剂加入到鸡粪中并混合均匀。将混合后的鸡粪进行条垛式发酵，堆体高度为60cm。
待堆体的温度达到45℃时，每隔24h对堆体进行翻抛1次。
待堆体的温度达到60℃时，并且堆体水分低于30wt％时升温发酵过程终止。将堆体堆积成仓体，待仓体表面有白色菌丝出现时，则整个发酵过程终止得到发酵产物。
实施例2
按照鸡粪与禽畜粪便发酵菌剂质量比为1000：0.5备取。备取的禽畜粪便发酵菌剂中发酵菌和生物活性因子的质量比为100：3。
生物活性因子中，酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和氨基酸的质量比为12：12：1.5：1。
其余同实施例1。
实施例3
按照鸡粪与禽畜粪便发酵菌剂质量比为1000：0.1备取。
备取的禽畜粪便发酵菌剂中发酵菌和生物活性因子的质量比为100：5。总活菌数为300亿cfu/g。
其中，发酵菌按数量百分比计，包括：25％的假单胞菌和毕赤酵母菌的混合物、35％的粪肠球菌和枯草芽孢杆菌的混合物以及40％的地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的混合物。
生物活性因子中，酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和核苷酸的质量比为10：10：1：1。
将备取的禽畜粪便发酵菌剂加入到其50倍质量的且温度为30℃的温水中活化2h。之后，用水稀释10倍。
备取含水率为55wt％的鸡粪。将稀释后的禽畜粪便发酵菌剂加入到鸡粪中并混合均匀。将混合后的鸡粪进行条垛式发酵，堆体高度为80cm。
待堆体的温度达到45℃时，每隔24h对堆体进行翻抛1次。
待堆体的温度达到70℃时，并且堆体水分低于30wt％时升温发酵过程终止。将堆体堆积成仓体，待仓体表面有白色菌丝出现时，则整个发酵过程终止得到发酵产物。
实施例4
按照鸡粪与禽畜粪便发酵菌剂质量比为1000：0.5备取。备取的禽畜粪便发酵菌剂中发酵菌和生物活性因子的质量比为100：7。
生物活性因子中，酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和核苷酸的质量比为8：7：0.8：0.7。
其余同实施例3。
实施例5
按照鸡粪与禽畜粪便发酵菌剂质量比为1000：0.1备取。
备取的禽畜粪便发酵菌剂中发酵菌和生物活性因子的质量比为100：5。总活菌数为250亿cfu/g。
其中，发酵菌按数量百分比计，包括：20％的假单胞菌和毕赤酵母菌的混合物、40％的粪肠球菌和枯草芽孢杆菌的混合物以及40％的地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的混合物。
生物活性因子中，酵母提取物、葡萄糖、小分子氨基酸和核苷酸的质量比为11：11：1.2：1.2。
将备取的禽畜粪便发酵菌剂加入到其60倍质量的且温度为30℃的温水中活化2h。之后，用水稀释100倍。
备取含水率为60wt％的鸡粪。将稀释后的禽畜粪便发酵菌剂加入到鸡粪中并混合均匀。将混合后的鸡粪进行槽式发酵，堆体高度为70cm。
待堆体的温度达到45℃时，每隔24h对堆体进行翻抛1次。
待堆体的温度达到65℃时，并且堆体水分低于30wt％时升温发酵过程终止。将堆体堆积成仓体，待仓体表面有白色菌丝出现时，则整个发酵过程终止得到发酵产物。
对比例1
按照鸡粪与禽畜粪便发酵菌剂质量比为1000：0.1备取。
备取的禽畜粪便发酵菌剂中发酵菌和生物活性因子的质量比为100：5。总活菌数为100亿cfu/g。
其中，发酵菌按数量百分比计，包括：15％的假单胞菌和毕赤酵母菌的混合物、25％的粪肠球菌和枯草芽孢杆菌的混合物以及60％的地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的混合物。
其余同实施例1。
对比例2
按照鸡粪与禽畜粪便发酵菌剂质量比为1000：0.1备取。
备取的禽畜粪便发酵菌剂中发酵菌和生物活性因子的质量比为100：5。总活菌数为150亿cfu/g。
其中，发酵菌按数量百分比计，包括：35％的假单胞菌和毕赤酵母菌的混合物、45％的粪肠球菌和枯草芽孢杆菌的混合物以及20％的地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌的混合物。
其余同实施例1。
实施例1～5以及对比例1～2的鸡粪在发酵过程中，进行以下试验：
(1)鸡粪发酵过程中，对堆体的温度达到40℃、50℃、60℃和70℃所需时间以及堆体含水率达到30％以下所需的时间进行测定，鸡粪粪便总量均为1000kg。其结果见表1。
(2)禽畜粪便发酵剂的对新鲜鸡粪的除臭效果进行测定，具体操作如下：将50g的拌有25wt％的锯末的风干鸡粪放入1000ml烧杯中，调节含水量为50wt％后在121℃的温度下消毒30min，得到试验样品，试验样品数量为21个，每个实施例或对比例使用3个。
按10wt％接种量分别将实施例1～5和对比例1～2的禽畜粪便发酵剂接入上述的试验样品，并混匀均匀。之后，分别将盛有20ml稀硫酸溶液的50ml小烧杯和盛有20ml乙酸锌-乙酸钠溶液的50ml小烧杯置于1000ml的烧杯中，使用双层塑料薄膜对1000ml的烧杯进行风口，置于30℃恒温室中发酵培养。每个样品处理重复3次，培养过程中每隔3天，取出两个小烧杯后分别检测氨气和硫化氢的释放量。其结果见表1。
表1试验结果
从表1可以看出，实施例1～5的畜禽粪便发酵菌剂用于鸡粪发酵过程中，其升温效果及臭味去除效果均好于对比例1～2。而且，堆体升温到40℃所需的最短时间为18±2.12h，堆体升温到50℃所需的最短时间为30±3.08h，堆体升温到60℃所需的最短时间为52±3.15h，堆体升温到70℃所需的最短时间为64±3.52h，nh3的最高去除率达到81vol％，h2s的最高去除率达到57vol％。这就说明，本发明实施例的畜禽粪便发酵菌剂不仅启动速度快，而且能够减少禽畜粪便的营养物质的流失，并且能够减少禽畜粪便在发酵过程中味道的产生。
具体分析，本发明实施例的畜禽粪便发酵菌剂由多种微生物菌型经过发酵制成，具有多种代谢类型和呼吸类型。同时，在生物促进因子的作用下，使得发酵菌剂能够迅速在禽畜粪便中生长，占据有利生态位，分解粪便有机物使得堆体快速升温，并抑制堆体内有害病原菌滋生，减少臭味产生。
综上所述，本发明实施例的畜禽粪便发酵菌剂由于畜禽粪便发酵菌剂由多种微生物菌型经过发酵制成，具有多种代谢类型和呼吸类型。不仅能够快速启动发酵，而且能够减少禽畜粪便的营养物质的流失，并且能够减少禽畜粪便在发酵过程中味道的产生。
本发明实施例的畜禽粪便发酵菌剂的应用方法，使用上述的畜禽粪便发酵菌剂对禽畜粪便进行发酵。具有操作简便和成本低廉的特点，从源头上改善了养殖场的环境，通过将发酵的禽畜粪便的进一步应用有利于提高养殖效益。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。