一种可降解动物粪便的复合酶制剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于复合酶制剂技术领域，具体涉及一种可降解动物粪便的复合酶制剂及其制备方法与应用。
背景技术
传统马桶的耗水量和排污处理成本之高远超出人们的预想，而粪便滋生的细菌传播更是某些重大传染病的源头。目前市场上普遍所采用的三格式化粪池旱厕改良设施虽然解决了旱厕臭气熏天的问题，让老百姓走近城市文明使用上了抽水马桶和蹲便，但却又带来了别的难题：半斤的粪便，就需要7-8升水来冲刷，定期需要进行化粪池清理，而后还有庞大的排污处理问题，如粪便输送过程中，其细菌的传播对环境的影响等。粪便是重要的生活污染源之一，生活污染负荷中的95％左右是人的排泄物所造成。
发明内容
为了解决目前人的粪便得不到合理化处理的问题，本发明提供了一种可降解动物粪便的复合酶制剂及其制备方法与应用。本发明所述的可降解动物粪便的复合酶制剂，由复合酶，沸石粉，葡萄糖和水制成，所述复合酶由超氧化物歧化酶，纤维素酶，洋葱提取物，橙皮苷提取物和果胶酶组成。
优选的，所述复合酶制剂各组分按质量份数计，复合酶17.26–26.8份，沸石粉22.8–25.6份，葡萄糖1.9–2.24份和水48.5–55份。
优选的，所述复合酶中各组分按质量份数计，超氧化物歧化酶为3.45-5.35份，纤维素酶为2.18-4.2份，洋葱提取物为3.78-5.16份，橙皮苷提取物为4.35-6.31份，果胶酶为3.5-5.78份。
优选的，所述洋葱提取物是将洋葱粉碎浸泡在水中，利用超声破碎，200目滤网过滤取滤液，浓缩至原始洋葱质量的1/3后获得的，所述橙皮苷提取物是将橙皮粉碎浸泡在水中，利用超声破碎，200目滤网过滤取滤液，浓缩至原始橙皮质量的1/3后获得的。
本发明所述的复合酶制剂的制备方法，包括以下步骤：将复合酶，沸石粉和水混合均匀，在36℃-38℃条件下，pH值为5.8-6.0，通入氧气搅拌，进行第一次有氧发酵，保持有氧发酵过程中溶氧量为1-3mg/L，发酵10天-12天，然后调整pH值至6.4-6.6并加入葡萄糖，静置无氧发酵36天-40天，发酵结束后静置，过滤取滤液，即得到复合酶制剂。
优选的，所述搅拌是指24h搅拌一次，每次搅拌30-60min。
优选的，所述过滤是用270目滤网进行过滤。
本发明所述的复合酶制剂在降解动物粪便上的应用。
有益效果
本发明所述的可降解动物粪便的复合酶制剂能够节能减排，产物可回收利用。实现零排放，避免了污染的产生。此方式操作简便，成本低廉。超敏蛋白复合酶是超越菌剂、单体酶、酵素的最新一代生物制剂，具有稳定性强、反应速度快、应用范围广等显著特点。它不需要接种任何外带菌种，直接复壮促进繁殖当地的土著菌，加速了生物的正向反应。
将本发明所述的可降解动物粪便的复合酶制剂与含有搅拌、加热、排气功能的马桶配合使用，一次添加填料可以实现3-5人大概一年排便量的使用，完全不需外界水源，无需连接下水管网。用具有降解有机物功能的复合酶，将大分子有机物降解为糖、脂肪酸和氨基酸等小分子有机物，代谢出水蒸汽，二氧化碳和一部分氮气。同时可将粪尿中的臭气好氧微生物的高效生物活性填料吸附与降解，粪便物可在5-7h内达到有效降解，更换后的填料中富含有机质、N、P、K和微量元素，可作为高效有机肥料回收利用。
具体实施方式
本发明下述实施例中所述的洋葱提取物的制备：将洋葱粉碎浸泡在水中，洋葱与水的质量比为8:1000，超声破碎功率为200W，200目滤网过滤取滤液，浓缩至滤液质量为原始洋葱质量的1/3。
本发明所述的橙皮苷提取物的制备：将橙皮粉碎浸泡在水中，橙皮与水的质量比为8:1000，超声破碎功率为200W，200目滤网过滤取滤液，浓缩至滤液质量为原始橙皮质量的1/3。
实施例1.可降解粪便的复合酶制剂及其制备方法。
本实施例的复合酶制剂各组分按质量份数计，复合酶17.26份，沸石粉25.6份，葡萄糖1.9份和水48.5份。所述复合酶中各组分按质量份数计，超氧化物歧化酶为3.45份，纤维素酶为2.18份，洋葱提取物为3.78份，橙皮苷提取物为4.35份，果胶酶为3.5份。
将复合酶，沸石粉和水混合均匀，在36℃条件下，pH值为5.8，通入氧气搅拌，保持有氧发酵过程中溶氧量为1mg/L，每24h搅拌一次，每次搅拌30min。有氧发酵10天，然后调整pH值至6.4并加入葡萄糖，静置无氧发酵36天，发酵结束后静置，用270目滤网进行过滤取滤液，即得到复合酶制剂。
实施例2.可降解粪便的复合酶制剂及其制备方法。
本实施例的复合酶制剂各组分按质量份数计，复合酶26.8份，沸石粉25.6份，葡萄糖2.24份和水55份。所述复合酶中各组分按质量份数计，超氧化物歧化酶为5.35份，纤维素酶为4.2份，洋葱提取物为5.16份，橙皮苷提取物为6.31份，果胶酶为5.78份。
将复合酶，沸石粉和水混合均匀，在37℃条件下，pH值为5.9，通入氧气搅拌，保持有氧发酵过程中溶氧量为1mg/L，每24h搅拌一次，每次搅拌45min。有氧发酵11天，然后调整pH值至6.5并加入葡萄糖，静置无氧发酵38天，发酵结束后静置，用270目滤网进行过滤取滤液，即得到复合酶制剂。
实施例3.可降解粪便的复合酶制剂及其制备方法。
本实施例的复合酶制剂各组分按质量份数计，复合酶21.85份，沸石粉24.1份，葡萄糖2.01份和水52.4份。所述复合酶中各组分按质量份数计，超氧化物歧化酶为4.45份，纤维素酶为3.12份，洋葱提取物为4.52份，橙皮苷提取物为5.30份，果胶酶为4.46份。
将复合酶，沸石粉和水混合均匀，在38℃条件下，pH值为6.0，通入氧气搅拌，保持有氧发酵过程中溶氧量为1mg/L，每24h搅拌一次，每次搅拌60min。有氧发酵12天，然后调整pH值至6.6并加入葡萄糖，静置无氧发酵40天，发酵结束后静置，用270目滤网进行过滤取滤液，即得到复合酶制剂。在马桶中添加搭配锯末和植物复合酶混合后的填料，通过机械搅拌，增进有益微生物的迅速繁殖，然后加入粪便定期进行检测。
实施例4.可降解粪便的复合酶制剂在降解粪便中的应用。
将实施例1所制得的复合酶制剂分别与锯末按照重量比为10：100混合形成填料，在哈工大航天设计院设计的具有搅拌，加热和排气功能的马桶中与粪便混合搅拌，填料一次加入一年的使用量，填料为5.5kg，首次加入粪便为2kg，在温度为15℃条件下，反应7小时。
实施例5.可降解粪便的复合酶制剂在降解粪便中的应用。
将实施例2所制得的复合酶制剂分别与稻壳按照重量比为8：100混合形成填料，在哈工大航天设计院设计的具有搅拌，加热和排气功能的马桶中与粪便混合搅拌，填料一次加入一年的使用量，填料为5.4kg，首次加入粪便为1.5kg，在温度为45℃条件下，反应6小时。
实施例6.可降解粪便的复合酶制剂在降解粪便中的应用。
将实施例3所制得的复合酶制剂分别与锯末按照重量比为6：100混合形成填料，在哈工大航天设计院设计的具有搅拌，加热和排气功能的马桶中与粪便混合搅拌，填料一次加入一年的使用量，填料为5.3kg，首次加入粪便为1.2kg，在温度为30℃条件下，反应5小时。
为验证可降解粪便的复合酶制剂在降解粪便中的效果，进行如下实验：
1.按照实施例4,5,6的操作，在反应结束后从外观上已将看不到粪便原始的形态，已被有效降解。
2.按照实施例4,5,6的操作，在首次添加粪便后，分别称量各实施例中反应前后填料与粪便的质量，结果如表1所示，分解率＝[粪便添加量-(反应后产物总量-反应前填料)]/粪便添加量，由表1可以看出，首次添加复合酶制剂可以对粪便在5-7h内进行有效的降解，粪便以气体形式被排除。
表1.首次反应前后填料与粪便量
3.在上述验证效果实验2之后将反应后实施例4,5,6的产物再次加入到马桶中，每隔24小时再次添加相同质量的粪便，反应温度与反应时长与上述实施例中相同，添加30次后再次取出进行测量
表2.30次反应后填料与粪便量
4.在上述验证效果实验2之后将反应后实施例4,5,6的产物再次加入到马桶中，每隔24小时再次添加相同质量的粪便，反应温度与反应时长与上述实施例中相同，添加100次后再次取出进行测量。
表3.100次反应后填料与粪便量
5.将实施例4,5,6反应100次后的产物取出与大田土壤按照质量比1:100的比例混合，与没有混合的大田土壤分别种植玉米种子，在光照，温度，湿度一致的情况下，添加有实施例4.5.6反应100次后产物组玉米植株长势优于普通土壤组，可见，本发明所述的复合酶制剂降解动物粪便后可以作为农家肥促进植株生长。
