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秸稈微生物處理技術.pdf

關 鍵 詞:
秸稈 微生物 處理 技術
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摘要
申請專利號:

CN201210329584.8

申請日:

2012.09.09

公開號:

CN103664250A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C05F 11/08申請公布日:20140326|||公開
IPC分類號: C05F11/08; A23K1/14 主分類號: C05F11/08
申請人: 馬祥青
發明人: 不公告發明人
地址: 271000 山東省泰安市泰山區金山路61號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210329584.8

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.04.20|||2014.03.26

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||公開

摘要

本發明旨在解決秸稈資源浪費和污染環境的弊端。利用高效復合微生物發酵技術,結合現代發酵技術,探索以馬鈴薯秸稈為主要基質的固體發酵動力學模型,生產天然有機肥或動物飼料,有望得到有利于環境的秸稈高值化加工模式。對改善自然生態環境,創建良性的生物鏈循環,以及帶動飼料、環保相關行業的發展,具有明顯的經濟效益和長遠的社會效益。

權利要求書

權利要求書
1.   利用現代生物技術手段篩選高效馬鈴薯秸稈復合菌制劑,采用高效復合菌處理馬鈴薯秸稈,發酵時間為2-3周,終端產品含有益菌總數達109cfu/g,結合現代生物發酵控制技術發酵生產有機肥、動物飼料,產品的各項指標符合有機肥、動物飼料的應用標準,并含有大量適合動植物生長所需要的活性成分。

說明書

說明書秸稈微生物處理技術
技術領域
 秸稈微生物處理技術,屬于植物微生物學領域。
背景技術
雖然中國有農業秸稈資源化的傳統,但是創新的技術少,有自主知識產權、有很好適應性和推廣價值的技術更少。目前,我國秸稈利用方式主要以秸稈能源化利用、肥料化利用、飼料化利用、材料化利用及燃料為主。傳統的堆肥技術、沼氣技術由于發酵過程中的微生物篩選、沼氣的產氣率和設備、堆肥的設備和氮素損失等問題沒有得到很好的解決,限制了其廣泛應用。我國在生物質利用的很多方面未能掌握其核心技術,并且存在設備老化嚴重、維護費用高、后期服務不到位等問題,以及出現二次污染的可能性,制約了我國生物質資源利用水平和生物質產業發展。農業秸稈微生物處理生產有機肥及動物飼料成為目前農業秸稈綜合利用較好的一個發展方向。國內外的研究主要集中在纖維素利用菌的開發,特別是利用基因重組技術,構建高效降解纖維素、木質素的菌株,且大多采用單菌株純培養,沒有發揮多菌協同作用,導致秸稈利用率較低。目前有關農業秸稈微生物處理多集中在在小麥、玉米、高粱、大豆等秸稈的利用。高含水分的馬鈴薯秸稈基本沒有得到任何利用,未見馬鈴薯秸稈理化性質及其微生物處理技術的相關研究。因此,急需馬鈴薯秸稈綜合利用技術,實現有利于環境的秸稈高值化加工模式。
發明內容
本發明的目的是:因地制宜,利用現代科學技術并與傳統農業技術相結合,按照“整體、協調、循環、再生”的原則,運用系統工程方法,將各種技術優化組合,構建馬鈴薯秸稈資源化高效利用生態模式,建立和完善馬鈴薯秸稈資源化利用標準技術體系和技術保障體系。
(1)馬鈴薯秸稈的主要分類和理化性質分析,為進一步細化馬鈴薯秸稈利用工藝方案和復合微生物菌群選擇、工藝參數確定和產品利用方案提供理論參考。
(2)復合微生物發酵劑菌種主要代謝機制和關鍵酶,特別是纖維素降解酶的代謝和酶學分析,為進一步確定降解機制、高效改造微生物奠定基礎。
(3)確定復合微生物發酵劑菌種降解馬鈴薯秸稈和生成有效目標產物的代謝機制,以便人工控制降解,做到馬鈴薯秸稈的可控降解利用。
(4)馬鈴薯秸稈固態發酵工藝優化,進一步縮短發酵周期,確定復合微生物發酵劑菌種降解馬鈴薯秸稈和生成有效目標產物的工藝方法。包括:纖維素分解菌對馬鈴薯秸稈分解能力的研究;菌劑中微生物菌群協同作用對秸稈纖維素分解能力的研究;溫度對高效復合菌劑處理馬鈴薯秸稈的影響;發酵時間與發酵形式對高效復合菌劑處理馬鈴薯秸稈的影響;通風量對高效復合菌劑處理馬鈴薯秸稈的影響;復合菌劑加量對馬鈴薯秸稈處理的影響和工藝參數對高效復合菌劑處理馬鈴薯秸稈的影響。
本發明的創新點在于:秸稈既是一種污染源,又是一種巨大的可利用的資源。隨著社會的發展,人類的進步及地球自然資源的消耗,充分利用每一種可利用自然資源形成良性的生態資源生物鏈,是今后發展的必然趨勢。本項目立足馬鈴薯秸稈利用現狀,采用微生物分離、純化、改造技術篩選高效馬鈴薯秸稈處理菌劑;該菌劑含有多種有益菌,通過現代微生物發酵、處理技術,解決了多菌種共生及活力難保持的難題。利用現代發酵技術,探索以馬鈴薯秸稈為主要基質的固體發酵的動力學模型,人工可控生產天然有機肥或動物飼料等產品,并在馬鈴薯種植區設計馬鈴薯秸稈處理示范點,有望得到一種社會效益、環境效益以及經濟效益三者兼顧的秸稈高值化加工模式,實現馬鈴薯秸稈綠色環保生物鏈式循環。
分解纖維素是處理馬鈴薯秸稈最重要的一個技術關鍵點,目前國內外用于纖維素分解的微生物大多采用單菌株純培養,而我們此次研究利用多菌株聯合協同分解纖維素,分解纖維素的酶屬多酶體系,酶組份之間存在著明顯的協同作用。
具體實施方式
1、采用現代分析技術研究馬鈴薯秸稈的主要理化性質,并據此進行合理分類,為進一步實驗提供基礎數據。
2、設定篩選目標,采用現代微生物篩選技術,篩選高效馬鈴薯秸稈降解微生物菌劑;采用現代微生物學研究方法進行菌株生理學、遺傳學研究。
3、采用發酵工程技術、酶分析技術研究復合微生物發酵劑菌種主要代謝機制和關鍵酶,為進一步確定降解機制、高效改造微生物奠定基礎。
4、高效復合菌劑中纖維素分解菌混合菌株的相互補充,大大促進纖維素類物質的分解。選擇合適的微生物制劑進行復合,在實驗室模擬研究發酵溫度、接種量、通風、pH等試驗條件對馬鈴薯秸稈降解的影響。
5、結合前期研究結果,設計綠色環保生物鏈循環,從馬鈴薯秸稈收集、篩選、生物反應、直至檢測、應用幾個方面進行中試研究及產業化示范。

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本文標題:秸稈微生物處理技術.pdf
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