一种有机固体废弃物的发酵方法
技术领域
本发明涉及一种有机肥发酵方法，特别涉及一种有机固体废弃物发酵方法。
背景技术
随着中国经济的高速发展，农业现代化及畜牧业规模化日趋成熟，由此带来大量农作物废渣和畜禽粪便，不仅造成营养物质的损失，还带来严重的环境问题。这些固体废物是很好的堆肥原料，用于制作堆肥，可为农业生产提供大量优质有机肥料。但是自然条件下的发酵缓慢，质量不高，因此如何提高堆肥的效率与质量成为目前主要解决的问题之一。
为了提高堆肥效率，之前有通过调节理化参数、添加外源添加剂、改进发酵方法等，其中添加外源添加剂包括微生物添加剂、矿物添加剂、化学添加剂，但是采用生物表面活性剂时成本过高、数量少，化学方法污染性较大、毒性较高，因此，目前亟需一种发酵肥效好、成本低、无污染的添加剂来促进有机肥发酵。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明针对现有技术中有机物发酵采用生物表面活性剂时成本过高、种类少，化学方法污染性较大、毒性较高的问题，发明一种有机固体废弃物的发酵方法，旨在得到成本低、无毒、对环境无污染，可以生物降解，且加入后，堆肥中的有益菌丰度相对升高，有害菌丰度相对减少的一种有机固体废弃物的发酵方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种有机固体废弃物的发酵方法，在有机固体废弃物发酵过程中添加蔗糖脂肪酸酯促进堆肥发酵。
一种有机固体废弃物的发酵方法，操作步骤为：
(1)将新鲜有机固体废弃物与木薯渣混合均匀，将蔗糖脂肪酸酯溶液均匀的喷洒到混合均匀的堆肥表面，搅拌均匀，使其充分混合；
(2)将步骤(1)中充分混合好的堆肥放入堆肥发酵罐，常温发酵40～50天。
优选的是，步骤(1)中所述的有机固体废弃物为牛粪。
优选的是，步骤(1)中所述的有机固体废弃物与木薯渣按照质量比4：1混合。
优选的是，步骤(1)中所述的蔗糖脂肪酸酯溶液为将有机固体废弃物与木薯渣总质量的0.5％的蔗糖脂肪酸酯溶于温水中，待泡沫减少后所得。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过添加非离子表面活性剂蔗糖脂肪酸酯，来解决堆肥过程中遇到的问题，蔗糖脂肪酸酯与生物表面活性剂相比，成本低，且可以化学合成；与化学表面活性剂比，无毒、对环境无污染，可以生物降解；加入堆肥发酵后，堆肥中的有益菌丰度相对升高，有害菌丰度相对减少。
附图说明
图1是本发明堆肥过程中温度等变化的理化性质对照图。
图2是本发明堆肥过程中微生物在属水平的相对丰度分布对比图。
图3是本发明堆肥过程中微生物在门水平的相对丰度分布对比图。
图4是本发明堆肥过程中木质素降解速率对照图。
图5是本发明堆肥过程中半纤维素降解速率对照图。
具体实施方式
下面结合附图具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。蔗糖脂肪酸酯为市售所得，新鲜牛粪来源广西大学动物科学学院畜牧养殖基地，木薯渣来源于南宁明阳淀粉厂。
实施例1
一种有机固体废弃物的发酵方法，操作步骤为：
(1)将新鲜牛粪与木薯渣总质量的0.5％的蔗糖脂肪酸酯溶于温水中，待泡沫减少后得到蔗糖脂肪酸酯溶液，备用；将新鲜牛粪与木薯渣按照质量比4：1混合均匀，将备用的蔗糖脂肪酸酯溶液全部量均匀的喷洒到混合均匀的堆肥表面，搅拌均匀，使其充分混合；
(2)将步骤(1)中充分混合好的堆肥放入堆肥发酵罐，常温发酵45天，作为实验组(SE组)；每天测温度，其结果如图1所示；定期取样测样，检测发酵过程中微生物的变化、牛粪中木质素的降解，结果如图4～5所示。
实施例2
一种有机固体废弃物的发酵方法，操作步骤为：
(1)将新鲜牛粪与木薯渣总质量的0.5％的蔗糖脂肪酸酯溶于温水中，待泡沫减少后得到蔗糖脂肪酸酯溶液，备用；将新鲜牛粪与木薯渣按照质量比4：1混合均匀，将备用的蔗糖脂肪酸酯溶液全部量均匀的喷洒到混合均匀的堆肥表面，搅拌均匀，使其充分混合；
(2)将步骤(1)中充分混合好的堆肥放入堆肥发酵罐，常温发酵40天。
实施例3
一种有机固体废弃物的发酵方法，操作步骤为：
(1)将新鲜牛粪与木薯渣总质量的0.5％的蔗糖脂肪酸酯溶于温水中，待泡沫减少后得到蔗糖脂肪酸酯溶液，备用；将新鲜牛粪与木薯渣按照质量比4：1混合均匀，将备用的蔗糖脂肪酸酯溶液全部量均匀的喷洒到混合均匀的堆肥表面，搅拌均匀，使其充分混合；
(2)将步骤(1)中充分混合好的堆肥放入堆肥发酵罐，常温发酵50天。对比实施例1
将蔗糖脂肪酸酯溶液替换为清水，其余操作与实施例1完全相同，作为对照组(CK组)。每天测温度，其结果如图1所示；定期取样测样，检测发酵过程中微生物的变化、牛粪中木质素的降解，结果如图4～5所示。
温度是堆肥中微生物活动的直接反映，因此常被作为堆肥是否成功的宏观指标，也是制约微生物活性和堆肥工艺过程的重要因素。堆肥中微生物分解有机物而释放热量，这些热量使堆体温度升高。
从图1可以看出(Room为室温变化)，堆肥过程中的温度变化如图所示，两组在堆肥过程中的温度变化趋势符合堆肥温度的变化规律。两组堆肥在第2天达到高温阶段，其中添加了蔗糖脂肪酸酯(SE)的实施例1的堆肥温度达到54.4℃，对比实施例1的温度达到51.2℃，可能是因为添加了SE使其率先在堆肥中取得优势，有机物得以快速分解。实施例1(SE组)和对比实施例1(CK组)的最高温度均出现在第2天，SE组温度最高为55.4℃，高于CK组的51.8℃，温差为3.64℃，在整个堆肥期间，温差高于4℃分别出现在第3天4.1℃、第8天5.2℃、第27天4.5℃。加入蔗糖脂肪酸酯SE组的堆肥高温期长于对照组。随着堆肥过程中易降解有机物的不断消耗，微生物的代谢速率逐渐降低，发热减少。由于南宁天气的影响，实验组和对照组温度在14天急剧下降，后又因温度上升，实验组温度高于40.0℃，而对照组很少有超过40.0℃，之后的持续降低至40天个堆体温度与室温基本相近。堆体的温度与微生物代谢活动密切相关，温度越高，说明微生物活动越强，微生物活动越强，分解的有机物就越多。
图2为堆肥中微生物在属水平的相对丰度：堆肥前期，各微生物相对丰度相似，在嗜热期，微生物种类明显发生变化，在降温期以及成熟期，SE组的有益菌明显高于CK组，例如芽孢杆菌(Bacillus)(它在提高作物抗逆性、促进作物生长、改良土壤、提高作物品质等方面发挥着重要作用)，氮单胞菌属(Azomonas)(具有固氮的效果)。
图3堆肥中微生物在门水平的相对丰度：堆肥前期基本相似，在嗜热期，实验组中厚壁菌门的相对丰度明显高于对照组，并且持续到成熟期(厚壁菌门对碳水化合物和纤维素有较好的降解作用)。同时，实验组中的放线菌门的相对丰度也高于对照组(放线菌门能通过分泌各种抗生素来抑制及杀死堆体中的病原微生物)；绿弯菌门相对丰度也高于对照组(绿弯菌门可以通过3--羟基丙酸途径来固定二氧化碳)。堆肥的目的就是加速有机物的降解，添加蔗糖脂肪酸酯可以增多这种降解的细菌，丰度越高，降解的有机物也就越多，同时，有害菌越少，也有利于提高堆肥的质量。
由图4可以看出添加蔗糖脂肪酸酯可以促进木质素的降解；由图5可以看出添加蔗糖脂肪酸酯可以促进半纤维素的降解。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
