利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法及其发酵装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110313767.6

申请日:

2011.10.17

公开号:

CN102321562A

公开日:

2012.01.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C12N 1/20申请日:20111017|||公开

IPC分类号:

C12N1/20; C12N1/16; C12N1/14; C12M1/00; C12M1/38; C12M1/12; C12R1/46(2006.01)N; C12R1/125(2006.01)N; C12R1/10(2006.01)N; C12R1/885(2006.01)N; C12R1/79(2006.01)N

主分类号:

C12N1/20

申请人:

王天喜; 刘青

发明人:

王天喜; 刘青

地址:

041000 山西省临汾市临汾中心地震台院内西单元501

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

水葫芦是净化水质的最佳植物,有很强的吸污能力,利用水葫芦治理湖泊污染效果显著,但因水葫芦繁殖速度极快,需要不断大量对水葫芦进行更新处理,利用粉碎压榨处理产生的水葫芦汁含有丰富的营养成分。如何利用好大量的水葫芦汁,是利用水葫芦治理湖泊污染项目实现循环经济的重大难题。本发明属于环保及生物菌剂生产技术领域,创新发明了利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法及其发酵装置。利用水葫芦汁发酵生产的复合益生菌,其活菌量≥20亿/毫升(远高于国家标准2亿/毫升)。本发明将大量废弃的水葫芦汁变废为宝,避免了资源浪费及二次污染;发酵装置的精巧设计,充分利用了太阳能,大大降低了复合益生菌的能源消耗和生产成本,一定会对我国高效有机农业的发展做出重大贡献。

权利要求书

1: 利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法, 包括以下工艺步骤 : 1) 将新鲜水葫芦粉碎榨汁, 收集得到的水葫芦汁 ; 2) 取上述水葫芦汁 100 重量份于发酵装置中, 加入糖 1 ~ 5 重量份或糖蜜 2 ~ 10 重量 份, 通入臭氧灭菌 ; 3) 向发酵装置中加入 1 ~ 3 重量份厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂, 扩繁 72 小时 ; 4) 添加水葫芦汁重量 0.1%~ 10%的好氧菌剂进行复合, 至生产出的生物菌剂的活菌 量≥ 20 亿 / 毫升。
2: 根据权利要求 1 所述的利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法, 其特征是所述用于 扩繁的厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂由酵母菌、 乳酸菌、 光合细菌和粪链球菌复合而成。
3: 根据权利要求 1 所述的利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法, 其特征是所述的好 氧菌剂由五四零六放线菌、 枯草芽孢杆菌、 地衣芽孢杆菌、 可秸秆腐熟的绿色木霉以及抗根 结线虫的淡紫拟青霉菌中的一种或几种组成。
4: 利用权利要求 1 方法生产得到的生物菌剂。
5: 一种用于生产权利要求 4 生物菌剂的发酵装置, 由发酵池 (1) 和安装在发酵池 (1) 开口上的盖子 (2) 组成, 其特征是所述盖子 (2) 与发酵池 (1) 的后端铰接, 在发酵池 (1) 内 设有灭菌装置 (3) 和发酵液循环装置 (4), 发酵池 (1) 开口处设有隔菌透光装置 (5), 在发 酵池 (1) 外安装有盖子升降和发酵液加热控制装置 (6)。
6: 根据权利要求 5 所述的发酵装置, 其特征是所述的盖子升降和发酵液加热控制装置 (6) 由升降和加热控制器、 支架、 滑轮、 电葫芦和软索组成, 所述支架安装在发酵池 (1) 的后 端, 其上设有滑轮, 电葫芦与升降和加热控制器安装在发酵池 (1) 的外部, 软索一端连接在 电葫芦上, 另一端穿过支架上的滑轮后连接在盖子 (2) 上, 电葫芦与升降和加热控制器电 连接。
7: 根据权利要求 5 所述的发酵装置, 其特征是所述灭菌装置 (3) 为臭氧曝气管, 通过连 接管与发酵池 (1) 外的臭氧机连接。
8: 根据权利要求 5 所述的发酵装置, 其特征是所述发酵液循环装置 (4) 由一个循环泵 和与之相连的软管组成, 所述软管通过盖子升降和发酵液加热控制装置 (6) 后伸入发酵池 (1) 中。
9: 根据权利要求 5 所述的发酵装置, 其特征是所述的隔菌透光装置 (5) 由设在发酵池 (1) 开口处的底架和附在底架上的隔菌透光膜组成。
10: 根据权利要求 5 所述的发酵装置, 其特征是所述发酵池 (1) 的后端高于前端。

说明书


利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法及其发酵装置

    技术领域 本发明属于生物菌剂生产技术领域, 涉及一种利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的 方法, 以及用于该方法的发酵装置。本发明方法在生产生物菌剂的同时可以治理水葫芦汁 的二次污染, 避免资源浪费。
     背景技术
     水葫芦是美化环境, 净化水质的良好植物, 其吸污能力在所有的水草中被认为是 最强的。在适宜条件下, 一公顷水葫芦能将 800 人排放的氮、 磷元素当天吸收掉。虽说水葫 芦本身有很强的净化污水能力, 但其繁殖速度极快, 大量的水葫芦覆盖河面湖面, 容易造成 水质恶化, 影响水底生物的生长, 还可能堵塞水上交通, 污染水源等。
     目前, 国内外对水葫芦的利用主要在治污、 制作家具、 充当饲料、 功能饮料、 造纸、 制作沼气、 制造有机肥料等方面。 我国利用水葫芦治理湖泊污染的项目已经启动, 但需要大 量更新处理水葫芦, 处理加工方法大都为粉碎压榨法, 压榨后的水葫芦渣作为有机肥原料 使用, 而将水葫芦汁作为废弃液不经处理就直接排放掉。水葫芦汁里面含有丰富的氮磷钾 等营养成分, 这样既浪费了资源, 又造成了二次污染。如果将水葫芦汁送到污水处理厂处 理, 又加大了治理成本。因此, 如何开发利用大量的水葫芦汁, 是利用水葫芦治理湖泊污染 项目实现循环经济的重大难题。 发明内容
     本发明的目的在于为防止水葫芦汁的二次污染及其资源浪费, 提供一种利用水葫 芦汁发酵生产生物菌剂的方法, 以及可实现低成本制备生物菌剂的发酵装置。
     本发明所述利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法, 其工艺步骤为 :
     1) 将新鲜水葫芦粉碎榨汁, 收集得到的水葫芦汁 ;
     2) 取上述水葫芦汁 100 重量份于发酵装置中, 加入糖 1 ~ 5 重量份或糖蜜 2 ~ 10 重量份, 通入臭氧灭菌 ;
     3) 向发酵装置中加入 1 ~ 3 重量份厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂, 扩繁 72 小 时;
     4) 添加水葫芦汁重量 0.1%~ 10%的好氧菌剂进行复合, 至生产出的生物菌剂的 活菌量≥ 20 亿 / 毫升。
     其中, 所述用于扩繁的厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂由酵母菌、 乳酸菌、 光合细 菌和粪链球菌复合而成。
     所述的好氧菌剂由五四零六放线菌、 枯草芽孢杆菌、 地衣芽孢杆菌、 可秸秆腐熟的 绿色木霉以及抗根结线虫的淡紫拟青霉菌中的一种或几种组成。
     利用上述方法, 可以生产出活菌量达到 20 亿 / 毫升的生物菌剂, 远高于 2 亿 / 毫 升的国家标准。
     本发明还提供了一种用于生产上述生物菌剂的发酵装置, 由发酵池和安装在发酵池开口上的盖子组成, 所述盖子与发酵池的后端铰接, 在发酵池内设有灭菌装置和发酵液 循环装置, 发酵池开口处设有隔菌透光装置, 在发酵池外安装有盖子升降和发酵液加热控 制装置。
     其中, 所述的盖子升降和发酵液加热控制装置由升降和加热控制器、 支架、 滑轮、 电葫芦和软索组成, 支架安装在发酵池的后端, 其上设有滑轮, 电葫芦与升降和加热控制器 安装在发酵池的外部, 软索一端连接在电葫芦上, 另一端穿过支架上的滑轮后连接在盖子 上, 电葫芦与升降和加热控制器电连接。 本发明的发酵装置是一种可密闭的容器, 其盖子可 电动开启或闭合, 白天开启、 晚上关闭、 雨雪天关闭、 温度超过 37℃时关闭。 升降和加热控制 器可以调节温度使其保持在微生物生长的最适温度, 一般设置在 30-33℃之间。
     所述的灭菌装置为臭氧曝气管, 通过一连接管与发酵池外的臭氧机连接。
     所述发酵液循环装置由一个循环泵和与之相连的软管组成, 所述软管通过盖子升 降和发酵液加热控制装置后伸入发酵池中。发酵液循环装置可以使益生菌循环发酵, 为益 生菌发酵创造最佳的条件。
     所述的隔菌透光装置由设在发酵池开口处的底架和附在底架上的隔菌透光膜组 成, 隔菌透光膜设在盖子的下方, 可以达到隔绝杂菌, 吸收太阳能的功效。 发酵池的后端高于前端, 低的一边朝向南方, 以利于发酵液晒太阳。 下雨时闭合盖 子, 也有利于雨水流走。
     本发酵装置在室外和透光的棚内或屋内均可使用, 使用极其方便。
     本发明的积极效果为 : 采用臭氧灭菌及微生物发酵技术将水葫芦汁进行无害化处 理, 制成生物菌剂, 而且发酵装置设计精巧, 充分利用了太阳能来进行微生物发酵, 降低了 生物肥制备的成本, 这样就达到了既避免水葫芦汁的二次污染及资源浪费, 又生产出高效、 低成本的生物菌剂的目的。既环保节能, 又低成本高效能, 可谓一举两得!
     附图说明
     图 1 是利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的发酵装置的结构示意图。 图 2 是利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的发酵装置的结构原理图。具体实施方式
     利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的具体操作步骤如下 :
     取全株鲜水葫芦 1.25 吨, 将其粉碎榨汁, 分别得到 0.25 吨的水葫芦湿渣和 1 吨的 水葫芦汁。
     将上述 1 吨水葫芦汁与 10kg ~ 50kg 糖或 20kg ~ 100kg 糖蜜一起放入发酵装置 中, 通臭氧约 2 小时进行灭菌。
     灭菌 1 小时后, 将 10kg ~ 30kg 由临汾市汾河氨基酸厂生产的酵母菌、 乳酸菌、 光 合细菌、 粪链球菌等组成的厌氧或兼性厌氧复合微生物菌剂加入到发酵装置中, 启动发酵 装置进行扩繁, 并将发酵温度控制在 30℃~ 33℃。白天将盖子打开, 让发酵液晒太阳, 充分 吸收太阳能来进行发酵。晚上或温度高于 37℃时将盖子关闭, 使其保温。
     发酵 72 小时后, 按不同作物需要, 添加 1kg ~ 100kg 临汾市汾河氨基酸厂生产的 五四零六放线菌 ( 其活菌数达到 200 ~ 1500 亿 / 克, 已达到极高的技术水平 )、 枯草芽孢杆菌、 地衣芽孢杆菌、 可秸秆腐熟的绿色木霉以及抗根结线虫的淡紫拟青霉等好氧菌剂中的 一种或几种进行复合, 经镜检活菌数达到 15 亿 / 毫升。复合三天后, 经检测所生产出的生 物菌剂的活菌数达到 20 亿 / 毫升 ( 远高于国家标准 2 亿 / 毫升 )。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102321562A43申请公布日20120118CN102321562ACN102321562A21申请号201110313767622申请日20111017C12N1/20200601C12N1/16200601C12N1/14200601C12M1/00200601C12M1/38200601C12M1/12200601C12R1/46200601C12R1/125200601C12R1/10200601C12R1/885200601C12R1/7920060171申请人王天喜地址041000山西省临汾市临汾中心地震台院内西单元501申请人刘青72发明人王天喜刘青54发。

2、明名称利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法及其发酵装置57摘要水葫芦是净化水质的最佳植物,有很强的吸污能力,利用水葫芦治理湖泊污染效果显著,但因水葫芦繁殖速度极快,需要不断大量对水葫芦进行更新处理,利用粉碎压榨处理产生的水葫芦汁含有丰富的营养成分。如何利用好大量的水葫芦汁,是利用水葫芦治理湖泊污染项目实现循环经济的重大难题。本发明属于环保及生物菌剂生产技术领域,创新发明了利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法及其发酵装置。利用水葫芦汁发酵生产的复合益生菌,其活菌量20亿/毫升远高于国家标准2亿/毫升。本发明将大量废弃的水葫芦汁变废为宝,避免了资源浪费及二次污染;发酵装置的精巧设计,充分利用了太阳能,。

3、大大降低了复合益生菌的能源消耗和生产成本,一定会对我国高效有机农业的发展做出重大贡献。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102321568A1/1页21利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法,包括以下工艺步骤1将新鲜水葫芦粉碎榨汁,收集得到的水葫芦汁;2取上述水葫芦汁100重量份于发酵装置中,加入糖15重量份或糖蜜210重量份,通入臭氧灭菌;3向发酵装置中加入13重量份厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂,扩繁72小时;4添加水葫芦汁重量0110的好氧菌剂进行复合,至生产出的生物菌剂的活菌量20亿/毫升。2根据权利要求1所述的利用水葫芦汁发酵。

4、生产生物菌剂的方法,其特征是所述用于扩繁的厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂由酵母菌、乳酸菌、光合细菌和粪链球菌复合而成。3根据权利要求1所述的利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法,其特征是所述的好氧菌剂由五四零六放线菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、可秸秆腐熟的绿色木霉以及抗根结线虫的淡紫拟青霉菌中的一种或几种组成。4利用权利要求1方法生产得到的生物菌剂。5一种用于生产权利要求4生物菌剂的发酵装置,由发酵池1和安装在发酵池1开口上的盖子2组成,其特征是所述盖子2与发酵池1的后端铰接,在发酵池1内设有灭菌装置3和发酵液循环装置4,发酵池1开口处设有隔菌透光装置5,在发酵池1外安装有盖子升降和发酵液加热控。

5、制装置6。6根据权利要求5所述的发酵装置,其特征是所述的盖子升降和发酵液加热控制装置6由升降和加热控制器、支架、滑轮、电葫芦和软索组成,所述支架安装在发酵池1的后端,其上设有滑轮,电葫芦与升降和加热控制器安装在发酵池1的外部,软索一端连接在电葫芦上,另一端穿过支架上的滑轮后连接在盖子2上,电葫芦与升降和加热控制器电连接。7根据权利要求5所述的发酵装置,其特征是所述灭菌装置3为臭氧曝气管,通过连接管与发酵池1外的臭氧机连接。8根据权利要求5所述的发酵装置,其特征是所述发酵液循环装置4由一个循环泵和与之相连的软管组成,所述软管通过盖子升降和发酵液加热控制装置6后伸入发酵池1中。9根据权利要求5所述。

6、的发酵装置,其特征是所述的隔菌透光装置5由设在发酵池1开口处的底架和附在底架上的隔菌透光膜组成。10根据权利要求5所述的发酵装置,其特征是所述发酵池1的后端高于前端。权利要求书CN102321562ACN102321568A1/3页3利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法及其发酵装置技术领域0001本发明属于生物菌剂生产技术领域,涉及一种利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法,以及用于该方法的发酵装置。本发明方法在生产生物菌剂的同时可以治理水葫芦汁的二次污染,避免资源浪费。背景技术0002水葫芦是美化环境,净化水质的良好植物,其吸污能力在所有的水草中被认为是最强的。在适宜条件下,一公顷水葫芦能将800。

7、人排放的氮、磷元素当天吸收掉。虽说水葫芦本身有很强的净化污水能力,但其繁殖速度极快,大量的水葫芦覆盖河面湖面,容易造成水质恶化,影响水底生物的生长,还可能堵塞水上交通,污染水源等。0003目前,国内外对水葫芦的利用主要在治污、制作家具、充当饲料、功能饮料、造纸、制作沼气、制造有机肥料等方面。我国利用水葫芦治理湖泊污染的项目已经启动,但需要大量更新处理水葫芦,处理加工方法大都为粉碎压榨法,压榨后的水葫芦渣作为有机肥原料使用,而将水葫芦汁作为废弃液不经处理就直接排放掉。水葫芦汁里面含有丰富的氮磷钾等营养成分,这样既浪费了资源,又造成了二次污染。如果将水葫芦汁送到污水处理厂处理,又加大了治理成本。因。

8、此,如何开发利用大量的水葫芦汁,是利用水葫芦治理湖泊污染项目实现循环经济的重大难题。发明内容0004本发明的目的在于为防止水葫芦汁的二次污染及其资源浪费,提供一种利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法,以及可实现低成本制备生物菌剂的发酵装置。0005本发明所述利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的方法,其工艺步骤为00061将新鲜水葫芦粉碎榨汁,收集得到的水葫芦汁;00072取上述水葫芦汁100重量份于发酵装置中,加入糖15重量份或糖蜜210重量份,通入臭氧灭菌;00083向发酵装置中加入13重量份厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂,扩繁72小时;00094添加水葫芦汁重量0110的好氧菌剂进行复合,至生产出的。

9、生物菌剂的活菌量20亿/毫升。0010其中,所述用于扩繁的厌氧和兼性厌氧复合微生物菌剂由酵母菌、乳酸菌、光合细菌和粪链球菌复合而成。0011所述的好氧菌剂由五四零六放线菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、可秸秆腐熟的绿色木霉以及抗根结线虫的淡紫拟青霉菌中的一种或几种组成。0012利用上述方法,可以生产出活菌量达到20亿/毫升的生物菌剂,远高于2亿/毫升的国家标准。0013本发明还提供了一种用于生产上述生物菌剂的发酵装置,由发酵池和安装在发酵说明书CN102321562ACN102321568A2/3页4池开口上的盖子组成,所述盖子与发酵池的后端铰接,在发酵池内设有灭菌装置和发酵液循环装置,发酵池开。

10、口处设有隔菌透光装置,在发酵池外安装有盖子升降和发酵液加热控制装置。0014其中,所述的盖子升降和发酵液加热控制装置由升降和加热控制器、支架、滑轮、电葫芦和软索组成,支架安装在发酵池的后端,其上设有滑轮,电葫芦与升降和加热控制器安装在发酵池的外部,软索一端连接在电葫芦上,另一端穿过支架上的滑轮后连接在盖子上,电葫芦与升降和加热控制器电连接。本发明的发酵装置是一种可密闭的容器,其盖子可电动开启或闭合,白天开启、晚上关闭、雨雪天关闭、温度超过37时关闭。升降和加热控制器可以调节温度使其保持在微生物生长的最适温度,一般设置在3033之间。0015所述的灭菌装置为臭氧曝气管,通过一连接管与发酵池外的臭。

11、氧机连接。0016所述发酵液循环装置由一个循环泵和与之相连的软管组成,所述软管通过盖子升降和发酵液加热控制装置后伸入发酵池中。发酵液循环装置可以使益生菌循环发酵,为益生菌发酵创造最佳的条件。0017所述的隔菌透光装置由设在发酵池开口处的底架和附在底架上的隔菌透光膜组成,隔菌透光膜设在盖子的下方,可以达到隔绝杂菌,吸收太阳能的功效。0018发酵池的后端高于前端,低的一边朝向南方,以利于发酵液晒太阳。下雨时闭合盖子,也有利于雨水流走。0019本发酵装置在室外和透光的棚内或屋内均可使用,使用极其方便。0020本发明的积极效果为采用臭氧灭菌及微生物发酵技术将水葫芦汁进行无害化处理,制成生物菌剂,而且发。

12、酵装置设计精巧,充分利用了太阳能来进行微生物发酵,降低了生物肥制备的成本,这样就达到了既避免水葫芦汁的二次污染及资源浪费,又生产出高效、低成本的生物菌剂的目的。既环保节能,又低成本高效能,可谓一举两得附图说明0021图1是利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的发酵装置的结构示意图。0022图2是利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的发酵装置的结构原理图。具体实施方式0023利用水葫芦汁发酵生产生物菌剂的具体操作步骤如下0024取全株鲜水葫芦125吨,将其粉碎榨汁,分别得到025吨的水葫芦湿渣和1吨的水葫芦汁。0025将上述1吨水葫芦汁与10KG50KG糖或20KG100KG糖蜜一起放入发酵装置中,通臭氧约2小。

13、时进行灭菌。0026灭菌1小时后,将10KG30KG由临汾市汾河氨基酸厂生产的酵母菌、乳酸菌、光合细菌、粪链球菌等组成的厌氧或兼性厌氧复合微生物菌剂加入到发酵装置中,启动发酵装置进行扩繁,并将发酵温度控制在3033。白天将盖子打开,让发酵液晒太阳,充分吸收太阳能来进行发酵。晚上或温度高于37时将盖子关闭,使其保温。0027发酵72小时后,按不同作物需要,添加1KG100KG临汾市汾河氨基酸厂生产的五四零六放线菌其活菌数达到2001500亿/克,已达到极高的技术水平、枯草芽孢杆说明书CN102321562ACN102321568A3/3页5菌、地衣芽孢杆菌、可秸秆腐熟的绿色木霉以及抗根结线虫的淡紫拟青霉等好氧菌剂中的一种或几种进行复合,经镜检活菌数达到15亿/毫升。复合三天后,经检测所生产出的生物菌剂的活菌数达到20亿/毫升远高于国家标准2亿/毫升。说明书CN102321562ACN102321568A1/1页6图1图2说明书附图CN102321562A。

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