技术领域
本发明涉及动物尸体无害化处理技术领域,尤其涉及一种动物尸体无害化处理用酶菌复合剂及其制备方法。
背景技术
随着我国畜牧业集约化、规模化的快速发展,动物饲养量逐年增多,产生的病死动物尸体对环保造成了巨大的压力。病死动物尸体无害化处理是否到位,不仅事关畜产品质量安全和人民群众的身体健康,也事关畜牧业的持续发展及社会公共卫生安全。
以潍坊市为例,全市具有规模饲养场、户10万多个,建有4000多个养殖小区,全市年出栏万头猪、十万只鸡,存栏100头奶牛、万只蛋鸡的饲养场达100多处,建有标准化饲养舍2.3万栋,每年产生大量的病死动物。如果病死动物尸体得不到有效处理,不仅影响环境卫生,污染土壤水源空气,还会随着病死动物尸体的腐败腐烂,病毒细菌的扩散甚至由于环境的影响发生变异,造成新的动物疫源,给全市的畜牧业带来难以估计的损失,并且会严重危害人畜健康,引发公共卫生事件。
传统的焚烧法、填埋法等动物尸体的处理方法存在造成二次污染,环境承载能力有限等问题。因此采用微生物无害化处理动物尸体的方法已成趋势。
目前,采用微生物无害化处理动物尸体的方法还存在耗时长、管理复杂、降解效率低等问题。
综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷,本发明的目的在于一种动物尸体无害化处理用酶菌复合剂,包括解淀粉芽孢杆菌,蜡样芽孢杆菌,地衣芽孢杆菌,亚热带链霉菌,解脂假丝酵母,米根霉,嗜热侧孢霉份,巨大芽孢杆菌,绿色木霉。
同时,本发明也提供了一种酶菌复合剂的制备方法,包括先将各菌种制成休眠体微生物干粉;再将各菌种干粉与蛋白酶和脂肪酶按比例混合制成酶菌复合剂。
为了实现上述目的,本发明提供一种动物尸体无害化处理用酶菌复合剂,包括如下重量份的组分:
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂,所述蛋白酶和脂肪酶的比活力为100000U/g。
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂,所述解淀粉芽孢杆菌是从养殖场动物尸体自然发酵好氧堆肥中筛选出的能产生蛋白酶的优势菌种。
一种根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:分别将所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、巨大芽孢杆菌、亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉的菌种制成休眠体微生物干粉;
步骤二:将所述步骤一各菌种制成的休眠体微生物干粉与蛋白酶和脂肪酶按比例混合制成所述酶菌复合剂。
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法,所述休眠体微生物干粉的制备方法包括如下步骤:
A.活化培养
分别将各所述菌种接种至装有体积比为15~30%活化培养基的锥形瓶中进行活化培养;
B.将所述A步骤培养后的菌种接种到种子罐内进行扩大培养;接种量为:体积比1~3%;
C.将所述B步骤培养好的菌种接种到发酵罐中进行发酵扩大培养;接种量为:体积比5~10%;
D.将所述C步骤得到的各单菌进行脱水干燥,制得所述休眠体微生物干粉;
所述种子罐和发酵罐内装有同一种发酵培养基;所述种子罐内装有发酵培养基的量为:体积比50~70%;
按所述A~D步骤培养所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌的休眠体微生物干粉的参数见表一、表二;
按所述A~D步骤培养所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉的休眠体微生物干粉的参数见表四、表五;
所述C步骤培养所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌时,所述发酵罐内装有发酵培养基的量为:体积比50~70%;
所述C步骤培养所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉时,所述发酵罐内装有发酵培养基的量为:体积比30~50%。
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法,C步骤所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌的发酵罐中转化率均超过95%;发酵罐中菌数含量分别为:解淀粉芽孢杆菌≥1010个/ml、蜡样芽胞杆菌≥7*109个/ml、地衣芽孢杆菌≥8*109个/ml、解脂假丝酵母≥4*109个/ml、巨大芽孢杆菌≥1010个/ml;
C步骤所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉的发酵罐中转化率均超过90%,发酵罐中菌数含量均≥109个/ml。
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法,所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌进行所述D步骤采用喷雾干燥。
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法,所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉进行所述D步骤采用沸腾干燥。
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法,所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌的休眠体微生物干粉中菌数含量均≥109个/克;
所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉的休眠体微生物干粉中菌数含量分别为:亚热带链霉菌≥3*109个/克、米根霉≥4*109个/克、嗜热侧孢霉≥6*109个/克、绿色木霉≥5*109个/克。
根据本发明的动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法,采用所述酶菌复合剂进行病死动物尸体无害化处理的步骤如下:
首先,将病死动物尸体在发酵机中进行粉碎,然后添加稻壳粉,让粉碎的动物尸体和稻壳粉充分混匀,并将水分调至38~42%;然后将发酵机内部温度升至120~125℃,维持25~35分钟;
其次,等发酵机内部温度降至36~38℃时,向发酵机中添加重量比1-3%的所述酶菌复合剂并开启搅拌,使菌剂和原料充分混合;发酵期间持续搅拌;
发酵时间24~48小时;发酵温度37~50℃。
本发明的目的在于提供一种动物尸体无害化处理用酶菌复合剂及其制备方法,通过从养殖场动物尸体自然发酵好氧堆肥样品中筛选得到一株解淀粉芽孢杆菌,并将该菌株和蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉、绿色木霉和巨大芽孢杆菌的菌种进行高密度培养后制备成的休眠体体微生物干粉,根据其用途采用合理配比,混合得到病死动物尸体无害化处理酶菌复合制剂。用其处理病死动物尸体,可将尸体及其辅料中的蛋白质、淀粉、脂肪、纤维素、毛发等进行彻底分解,转化成植物易吸收利用的小分子物质。48小时内尸体减量即可超过90%,剩余物料可做有机肥。同时这些有益微生物及其代谢产物还可以抑制动物尸体中致病菌的生长繁殖,减少致病菌的扩散。本发明用于病死动物尸体无害化处理,相比现有技术,生产成本低,使用方便,绿色环保,处理功效高,变废为宝。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种动物尸体无害化处理用酶菌复合剂,包括如下重量份的组分混合制备而成:
优选的是,本发明的所述蛋白酶和脂肪酶的比活力为100000U/g。
所述动物尸体无害化处理用酶菌复合剂的制备方法包括如下步骤:
步骤一、分别将所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、巨大芽孢杆菌、亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉的菌种制成休眠体微生物干粉;
步骤二、将所述步骤一各菌种制成的休眠体微生物干粉与蛋白酶和脂肪酶按比例混合制成所述酶菌复合剂;
优选的是,本发明的所述休眠体微生物干粉的制备方法包括如下步骤:
A.活化培养
分别将各所述菌种接种至装有体积比为15~30%活化培养基的锥形瓶中进行活化培养;
B.将所述A步骤培养后的菌种接种到种子罐内进行扩大培养;接种量为:体积比1~3%;
C.将所述B步骤培养好的菌种接种到发酵罐中进行发酵扩大培养;接种量为:体积比5~10%;
D.将所述C步骤得到的各单菌进行脱水干燥,制得所述休眠体微生物干粉;
所述种子罐和发酵罐内装有同一种发酵培养基;所述种子罐内装有发酵培养基的量为:体积比50~70%;
所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌采用高密度培养;按所述A~D步骤培养各所述菌种的休眠体微生物干粉的参数见表一、表二;发酵效果及干粉中的菌数含量见表三;
优选的是,本发明的所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌进行所述D步骤采用喷雾干燥;
优选的是,本发明的所述C步骤培养所述解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母以及巨大芽孢杆菌时,所述发酵罐内装有发酵培养基的量为:体积比50~70%;
所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉采用固态发酵培养;按所述A~D步骤培养各所述菌种的休眠体微生物干粉的参数见表四、表五;发酵效果及干粉中的菌数含量见表六;
优选的是,本发明的所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉进行所述D步骤采用沸腾干燥;
优选的是,本发明的所述C步骤培养所述亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉以及绿色木霉时,所述发酵罐内装有发酵培养基的量为:体积比30~50%;
优选的是,本发明的所述解淀粉芽孢杆菌是从养殖场动物尸体自然发酵好氧堆肥中筛选产生蛋白酶的优势菌种。然后进行揺瓶实验,中试实验,最后生产出合格的单菌制剂。具体操作步骤如下所述:
采用四点取样法取养殖场动物尸体自然发酵好氧堆肥升温期样品,然后运用稀释涂布法将样品用灭菌后的生理盐水做梯度稀释,取10-5、10-6、10-7三个梯度各100ul分别涂布与以下平板中。细菌培养基采用牛肉膏蛋白胨培养基,放线菌培养基采用高氏1号培养基,真菌培养基采用PDA培养基。每个梯度做四个重复,细菌培养基平板放在37度培养箱中培养1-2天,放线菌培养基平板和真菌培养基平板放在30度培养箱中培养3-4天。
将培养好的平板取出,观察优势菌株,在细菌平板上发现了1#、2#、3#三个优势菌株,放线菌平板和真菌平板均未发现优势菌株,然后分别将1#、2#和3#菌株在细菌平板上划线分离单菌落,并放置于37度培养箱中培养1-2天。
将培养好的三个菌株的单菌落分别接种于蛋白酶菌株筛选培养基中;所述培养基配方为:磷酸二氢钾0.36g/L,硫酸镁0.5g/L,氯化锌0.014g/L,磷酸氢二钠1.07g/L,氯化钠0.16g/L,氯化钙0.002g/L,硫酸亚铁0.002g/L,干酪素4g/L,胰酪胨0.05g/L,琼脂粉20g/L,pH6.8-7.0,然后放置于37度培养箱中培养1-2天。观察培养好的三个菌株的筛选平板,结果只有1#菌株的菌落周围有透明圈,2#和3#菌株的菌落周围均未有透明圈,说明1#菌株具有产生蛋白酶的能力。将1#菌株进行菌种保藏,并将该菌株的斜面寄给相关机构进行菌种鉴定,鉴定结果显示该菌株为解淀粉芽孢杆菌。
之后再将所得的解淀粉芽孢杆菌按前述步骤制成解淀粉芽孢杆菌休眠体微生物干粉。
由于本发明中的解淀粉芽孢杆菌是在养殖场动物尸体自然发酵样品中筛选出来的具有很强的蛋白酶生产能力的优势菌株,可以将病死动物尸体中的蛋白质类物质彻底分解。
本发明中的蜡样芽孢杆菌具有较高的蛋白酶、淀粉酶的活性,能分解病死动物尸体中的淀粉、蛋白质类物质。
本发明中的地衣芽孢杆菌具有较高的角蛋白酶活性,可以将病死动物尸体中的毛发进行分解,该菌还能产生抗活性物质,能抑制致病菌的生长繁殖。
本发明中的亚热带链霉菌具有较强的淀粉和蛋白质水解能力,尤其是具有较强的角蛋白水解能力,可以将病死动物尸体中的淀粉、蛋白质、毛发类物质进行分解。该菌的代谢产物还可以直接抑制致病菌的生长繁殖。被链霉菌分解的物质容易被植物吸收,从而增强植物对各种病害的抵抗性和免疫性。
本发明中的解脂假丝酵母具有很强的分解脂肪和蛋白质的能力,可以将病死动物尸体中的脂肪、蛋白质类物质进行彻底分解,具有较高的脂肪酶和蛋白酶活性。
本发明中的米根霉具有很高的脂肪酶和淀粉酶活性,可以将病死动物尸体中的脂肪、淀粉类物质进行彻底分解。
本发明中的嗜热侧孢霉属于嗜热菌,最适生长温度为45~50度,可以在高温环境下更彻底的分解病死动物尸体辅料中的纤维素类物质。
本发明中的巨大芽孢杆菌可以将病死动物尸体中的蛋白质等大颗粒分解成氨基酸等小分子物质,具有很高的蛋白酶活性。
本发明中的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。绿色木霉是产纤维素酶活性最高的菌株之一,所产生的纤维素酶可以降解病死动物尸体辅料中的纤维类物质,效果非常好,又是一种资源丰富的拮抗微生物,可有效抑制病死动物尸体中的致病菌。
本发明中的蛋白酶和脂肪酶主要用于分解病死动物尸体中的蛋白质及脂肪类物质,加速动物尸体的分解,为复合制剂中的微生物提供快速有效的食物,使这些有益的微生物得到快速生长繁殖,成为优势菌株,抑制致病菌的扩散。
更好的,本发明中的各菌种在复配之前均做过拮抗实验,结果显示它们之间无拮抗性。
采用本发明进行病死动物尸体无害化处理步骤如下:
首先,将病死动物尸体在发酵机中进行粉碎,然后按照一定比例添加稻壳粉,让粉碎的动物尸体和稻壳粉充分混匀,将水分调至38~42%,然后将发酵机内部温度升至120~125℃,维持25~35分钟,将动物尸体中的病菌、病毒彻底杀死。
其次,等发酵机内部温度降至36~38℃时,向发酵机中添加重量比1-3%的酶菌复合剂,开启搅拌,让菌剂和原料充分混合,并进行发酵,发酵期间要一直开启搅拌,并将温度维持在37~50℃之间。
通过改变本发明的酶菌复合剂中各组分的重量比设置实施例并进行病死动物尸体无害化处理;结果如下:
实施例一:各组分的重量配比为解淀粉芽孢杆菌30份,蜡样芽孢杆菌5份,地衣芽孢杆菌8份,亚热带链霉菌15份,解脂假丝酵母10份,米根霉10份,嗜热侧孢霉10份,巨大芽孢杆菌3份,绿色木霉4份,蛋白酶2份,脂肪酶3份混合制成的酶菌复合剂进行病死动物尸体无害化处理,发酵24小时,所取得的成果为:动物尸体减量92%,发酵完成后的物料有机质含量53%,总养分6%,水分28%,pH为6.9,蛔虫卵死亡率为100%,并且未检出粪大肠菌群。
实施例二:各组分的重量配比为解淀粉芽孢杆菌15份,蜡样芽孢杆菌10份,地衣芽孢杆菌4份,亚热带链霉菌8份,解脂假丝酵母20份,米根霉20份,嗜热侧孢霉20份,巨大芽孢杆菌1份,绿色木霉2份,蛋白酶0.5份,脂肪酶5份混合制成的酶菌复合剂进行病死动物尸体无害化处理,发酵36小时,所取得的成果为:动物尸体减量96%,发酵完成后的物料有机质含量55%,总养分10%,水分20%,pH为7.2,蛔虫卵死亡率为100%,并且未检出粪大肠菌群。
实施例三:各组分的重量配比为解淀粉芽孢杆菌20份,蜡样芽孢杆菌7份,地衣芽孢杆菌6份,亚热带链霉菌18份,解脂假丝酵母15份,米根霉14份,嗜热侧孢霉13份,巨大芽孢杆菌5份,绿色木霉1份,蛋白酶3份,脂肪酶0.8份混合制成的酶菌复合剂进行病死动物尸体无害化处理,发酵48小时,所取得的成果为:动物尸体减量97%,发酵完成后的物料有机质含量60%,总养分9%,水分23%,pH为7.5,蛔虫卵死亡率为100%,并且未检出粪大肠菌群。
其余实施例过程不再赘述,结果见表七。通过各实施例可以得知,各组分的重量配比为解淀粉芽孢杆菌15~30份,蜡样芽孢杆菌5~10份,地衣芽孢杆菌4~8份,亚热带链霉菌8~18份,解脂假丝酵母10~20份,米根霉10~25份,嗜热侧孢霉10~20份,巨大芽孢杆菌1~5份,绿色木霉1~4份,蛋白酶0.5~3份,脂肪酶0.8~5份混合制成的酶菌复合剂进行病死动物尸体无害化处理,发酵时间24~48小时,所取得的成果为:动物尸体减量超过90%,发酵完成后的物料有机质含量45~60%,总养分5~10%,水分25~30%,pH为6.8-7.5,蛔虫卵死亡率为100%,并且未检出粪大肠菌群;发酵后的物料符合有机肥的相关标准,可以作为有机肥使用。
表一:活化培养参数(高密度培养)
表二:扩大培养参数(高密度培养)
表三:发酵效果及干粉中的菌数含量(高密度培养)
表四:活化培养参数(固态发酵培养)
表五:扩大培养参数(固态发酵培养)
表六:发酵效果及干粉中的菌数含量(固态发酵培养)
表七:各实施例的重量份配比及应用效果
注:表中a为解淀粉芽孢杆菌;b为蜡样芽孢杆菌;c为地衣芽孢杆菌;d为亚热带链霉菌;e为解脂假丝酵母;f为米根霉;g为嗜热侧孢霉;h为巨大芽孢杆菌;i为绿色木霉;j为蛋白酶;k为脂肪酶
综上所述,本发明的目的在于提供一种动物尸体无害化处理用酶菌复合剂及其制备方法,通过从养殖场动物尸体自然发酵好氧堆肥样品中筛选得到一株解淀粉芽孢杆菌,并将该菌株和蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、亚热带链霉菌、米根霉、嗜热侧孢霉、绿色木霉和巨大芽孢杆菌的菌种进行高密度培养后制备成的休眠体体微生物干粉,根据其用途采用合理配比,混合得到病死动物尸体无害化处理酶菌复合制剂。用其处理病死动物尸体,可将尸体及其辅料中的蛋白质、淀粉、脂肪、纤维素、毛发等进行彻底分解,转化成植物易吸收利用的小分子物质。48小时内尸体减量即可超过90%,剩余物料可做有机肥。同时这些有益微生物及其代谢产物还可以抑制动物尸体中致病菌的生长繁殖,减少致病菌的扩散。本发明用于病死动物尸体无害化处理,相比现有技术,生产成本低,使用方便,绿色环保,处理功效高,变废为宝。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。