一种无水生态厕所粪便处理微生物制剂及其处理方法
技术领域
本发明涉及粪便处理技术领域，尤其涉及一种无水生态厕所粪便处理微生物制剂及其处理工艺。
背景技术
无水生态厕所是环保厕所中的一类，是指具有不对环境造成污染，并且能充分利用各种资源，不需要传统的水力冲洗，强调污染物自净和资源循环利用概念和功能的一类厕所，具有较好的节能环保的效果，目前的无水生态厕所利用率最多的是微生物菌种分解粪便的厕所，它利用其生长繁殖活动对粪便中可利用的大分子有机化合物进行生物降解并转化为菌体生物量，竞争性的抑制并杀死粪便中的病原性微生物，吸附、降解、转化粪便中产生的臭味物质，实现了粪便的无害化、资源化处理，能达到零排放的功能，对环境完全不造成任何污染，节约水资源的功效。
微生物处理已经是目前为止最为前沿的一代处理技术，但其技术局限也较为明显，经检索，如已公开文件(CN109880773A)高效分解人畜粪便的复合微生物制剂及其制备方法，其经过高温处理后的纤维素酶和蛋白酶在混合使用后效果较差，导致制备后的总体菌落的活性较低，处理废弃粪便的能力有限，同时发酵和生长的环境要求较高，且菌种处理的范围有限不适于绝大多数地区，难以在多菌种，恶劣环境中持续有效的发挥作用，降低了处理的效果预期，且发酵粪便产生较多的挥发的氨气，造成生态厕所异味严重，难以大规模推广。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种无水生态厕所粪便处理微生物制剂及其处理工艺。
本发明提出的一种无水生态厕所粪便处理微生物组合剂，所述组合剂每克由以下组分组成：
枯草芽孢杆菌(Bacillus%20subtilis)(30～60)亿CFU、根瘤菌(Rhizobium)(60～80)亿CFU、
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete%20chrysosporium)(50～80)亿CFU、
乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)20～40亿CFU、红酵母菌(Rhodotorula)20～30亿CFU
双歧杆菌(Bifidobacterium)20～30亿CFU
胶质芽孢杆菌(Bacillus%20mucilaginosus)20～30CFU
葡萄糖做载体补至总量1g。
上述的无水生态厕所粪便处理微生物制组合剂的粪便处理工艺，包括以下步骤：
S1：发酵填料的制备，由以以下质量百分数组成：将黄豆秸杆粉8～15％、椰子壳粉20～30％，低聚木糖15～25％、墨汁鬼伞干粉8～10％，甜菜碱3～5％，磷酸二氢钾1～2％、硫酸镁0.5～1.2％、硫酸铁0.5～1.2％，其余均为纯净水，进行充分混合后，调节PH值至6.8～7.2，充分搅拌均匀得取出备用；
S2：发酵填料的灭菌溶解，将发酵填料注入到发酵罐中，然后通入高温蒸汽，将发酵填料冷却；
S3：发酵混合料接种制备，将微生物组合剂加入发酵罐中，按体积份数100份发酵填料中加入2～4份菌种液，搅拌使菌种液与发酵填料混合均匀，发酵10～12小时后得到发酵原料；
S4：粪便处理，将抽取S3中的发酵原料按照与粪便1：(30～35)的质量比例加入混合，加热至40～55℃连续发酵。
进一步地，S2中发酵罐内温度为150～250℃，保持1～3小时对发酵填料的灭菌。
进一步地，发酵罐中的菌种液与发酵填料需要进行搅拌，搅拌的速度为60～90r/min。
进一步地，S3中发酵罐内温度控制在25～35℃。
进一步地，S3中发酵罐内PH值6.8。
本发明的有益效果如下：
本发明通过多菌种混合和填料的发酵，可对人类粪便中含有的富营养元素等进行有效的吸收分解，填料中椰子壳粉、墨汁鬼伞干粉、低聚木糖能够为菌种提供基本糖份和必要的氨基酸，甜菜碱中弱碱性抑制固氮菌的快速增长，防止对其他菌种压制，也能够为其他菌种提供必要的营养因子，磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸铁提供微量元素，通过填料与微生物菌组合有效配合合成即时固定成游离状态的氮素，大大减少臭味，解决了现有粪便发酵处理中易产生易挥发的吲哚、粪臭素、碳化氢、硫化氢、胺等气味的技术问题，通过菌种的能够有效延长有效发酵时间，能将有效发酵时间提高20％以上，提高发酵效率，更加持续有效的发挥作用，适合配合无水生态厕所进行粪便的发酵分解作业，而且成品能够回收成有机肥料，制备得成品施用效果好，含氮率高，减少环境污染，具有较大的经济价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1～4中的微生物组合剂选择如下，所述组合剂每克由以下组分组成：
枯草芽孢杆菌(Bacillus%20subtilis)40亿CFU、
根瘤菌(Rhizobium)70亿CFU、
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete%20chrysosporium)60亿CFU、
乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)30亿CFU、
毕赤酵母菌(Rhodotorula)30亿CFU
双歧杆菌(Bifidobacterium)30亿CFU
胶质芽孢杆菌(Bacillus%20mucilaginosus)30CFU
葡萄糖做载体补至总量1g。
以上菌种均为市场上常用购买的菌种。
粪便处理实施例：
实施例1
S1：发酵填料的制备，由以以下质量百分数组成：将黄豆秸杆粉15％、椰子壳粉20％，低聚木糖15％、墨汁鬼伞干粉10％，甜菜碱5％，磷酸二氢钾2％、硫酸镁0.5％、硫酸铁0.5％，其余均为纯净水，进行充分混合后，调节PH值至7.2，充分搅拌均匀得取出备用；发酵罐中的菌种液与发酵填料需要进行搅拌，搅拌的速度为60r/min，发酵罐内温度控制在35℃；
S2：发酵填料的灭菌溶解，将发酵填料注入到发酵罐中，然后通入高温蒸汽，将发酵填料冷却；发酵罐内温度为250℃，保持1小时对填料的灭菌；
S3：发酵混合料接种制备，将微生物组合剂加入发酵罐中，按体积份数100份发酵填料中加入2份菌种液，搅拌使菌种液与发酵填料混合均匀，发酵12小时后得到发酵原料；S3中发酵罐内PH值6.8
S4：粪便处理，将抽取S3中的发酵原料按照与粪便1：30的质量比例加入混合，加热至55℃连续发酵。
实施例2
S1：发酵填料的制备，由以以下质量百分数组成：将黄豆秸杆粉8％、椰子壳粉30％，低聚木糖25％、墨汁鬼伞干粉8％，甜菜碱3％，磷酸二氢钾1％、硫酸镁0.5％、硫酸铁0.5％，其余均为纯净水，进行充分混合后，调节PH值至7.2，充分搅拌均匀得取出备用；搅拌的速度为90r/min；
S2：发酵填料的灭菌溶解，将发酵填料注入到发酵罐中，然后通入高温蒸汽，将发酵填料冷却；S2中发酵罐内温度为150℃，保持3小时对发酵填料的灭菌；
S3：发酵混合料接种制备，将微生物组合剂加入发酵罐中，按体积份数100份发酵填料中加入4份菌种液，搅拌使菌种液与发酵填料混合均匀，发酵12小时后得到发酵原料；S3中发酵罐内温度控制在35℃，PH值6.8；
S4：粪便处理，将抽取S3中的发酵原料按照与粪便1：35的质量比例加入混合，加热至50℃连续发酵。
实施例3
S1：发酵填料的制备，由以以下质量百分数组成：将黄豆秸杆粉10％、椰子壳粉25％，低聚木糖20％、墨汁鬼伞干粉9％，甜菜碱4％，磷酸二氢钾1.5％、硫酸镁0.8％、硫酸铁0.8％，其余均为纯净水，进行充分混合后，调节PH值至6.8，充分搅拌均匀得取出备用；搅拌的速度为80r/min；
S2：发酵填料的灭菌溶解，将发酵填料注入到发酵罐中，然后通入高温蒸汽，将发酵填料冷却；S2中发酵罐内温度为200℃，保持2小时对发酵填料的灭菌；
S3：发酵混合料接种制备，将微生物组合剂加入发酵罐中，按体积份数100份发酵填料中加入3份菌种液，搅拌使菌种液与发酵填料混合均匀，发酵12小时得到发酵原料；S3中发酵罐内温度控制在30℃PH值6.8。
S4：粪便处理，将抽取S3中的发酵原料按照与粪便1：32的质量比例加入混合，加热至48℃连续发酵。
实施例4
S1：发酵填料的制备，由以以下质量百分数组成：将黄豆秸杆粉12％、椰子壳粉26％，低聚木糖18％、墨汁鬼伞干粉10％，甜菜碱3％，磷酸二氢钾2％、硫酸镁1.2％、硫酸铁1.2％，其余均为纯净水，进行充分混合后，调节PH值至6.8～7.2，充分搅拌均匀得取出备用；搅拌的速度为70r/min；
S2：发酵填料的灭菌溶解，将发酵填料注入到发酵罐中，然后通入高温蒸汽，将发酵填料冷却；
S3：发酵混合料接种制备，将微生物组合剂加入发酵罐中，按体积份数100份发酵填料中加入2～4份菌种液，搅拌使菌种液与发酵填料混合均匀，发酵10～12小时后得到发酵原料；发酵罐内温度为180℃，保持2小时对发酵填料的灭菌；发酵罐内温度控制在30℃，发酵罐内PH值6.8；
S4：粪便处理，将抽取S3中的发酵原料按照与粪便1：34的质量比例加入混合，加热至50℃连续发酵。
实施例1～4的测试效果如下：
实施例1～4经过制备的成品回收，检测到成品中含有丰富的微量元素和活性菌成份：
实验结果表格如下：
以上为实施例1-4的效果对比实验表，作用于大豆，经过使用得出：
本成品在有机质的矿化、营养元素的累积、腐殖质的合成等方面起着重要作用，在活性菌微生物的作用下，有机养分不断分解转化为植物能吸收利用的有效养分，同时也能将土壤中固定的一些养分释放出来，微生物繁殖过程中，会产生大量的赤霉素和细胞激素类等物质，这些物质在与植物根系接触后，能调节作物的新陈代谢，使作物根系发达，生长健壮，并能分泌有机酸、抗菌肽等，抑制和减少病原菌的入侵和繁殖机会，本成品在土壤中分解产生的有机酸或某些有机物团与铁、铝络合，减少土壤对磷的固定；提高土壤还原性，使铁、铝呈还原态而提高磷的溶解度；增加土壤中微量元素如锌、锰、铁等的有效性。使用本成品相较于普通的氮肥，能够使得大豆增产20％以上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
