一种利用益生菌发酵植物生产污水处理用碳源和

本发明涉及污水防治和饲料领域，特别是涉及一种利用益生菌发酵植物生产污水处理用碳源和饲料添加剂的方法。背景技术：1、生物质是植物利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，它包括植物、动物和微生物。一般指农林牧业生产过程中，除粮食、果实以外的秸秆、树木等农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的畜禽粪便和废弃物等。其中，木质纤维素类是地球上最丰富和廉价的可再生生物质资源。全世界每年植物体的干物质生成量高达100万亿吨。在中国，由于长期受生产和生活方式影响，秸秆利用率仅有30％，经处理后再利用的仅占2.6％，有相当一大部分秸秆被废弃或者焚烧，造成空气污染和资源浪费。秸秆含有丰富的有机质、氮、磷、钾和微量元素，通过还田使养分回归土壤，达到培肥地力和增产的目的。尽管如此，秸秆还田也是另一种形式的浪费。同时随着城市化进展和高速公路的发展，路边等绿化覆盖量不断上升，公路两旁树木和园林绿化树木修剪下的枝叶以及自然落叶的量也随之增加，这些树木的枝叶则都是很好的饲料代替源。但是目前还没有能够将这些材料同时加工成污水处理用碳源和饲料添加剂的有效技术手段被报道。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种利用益生菌发酵植物生产污水处理用碳源和饲料添加剂的方法，以解决上述现有技术存在的问题。本发明所述方法能够同时生产污水处理用碳源和饲料添加剂。2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：3、本发明提供了一种利用益生菌发酵植物生产污水处理用碳源和饲料添加剂的方法，包括以下步骤：4、将植物原料、酶原、水和黑曲霉混合均匀后，进行糖化，得到糖化生物质；5、将油粕、玉米面和水混合均匀后，得到匀浆；6、将所述匀浆、糖蜜、微生态复合菌液和所述糖化生物质混合均匀后，依次进行液体发酵处理、后熟处理和固液分离处理，固液分离所得液体部分为污水处理用碳源，固体分离所得固体部分为饲料添加剂；7、所述微生态复合菌液为含乳酸菌和酵母菌的菌液。8、优选的，所述植物原料、所述酶原、所述水和所述黑曲霉的质量比为22:18:60:1。9、优选的，所述酶原的制备方法包括以下步骤：10、将大麦和大豆进行发芽泡发，得到大麦芽和大豆芽；将大麦芽和大豆芽等比例混合后，打成匀浆，即得所述酶原。11、优选的，所述糖化的时间为2h。12、优选的，所述植物原料包括秸秆、树叶和草。13、进一步优选的，所述秸秆包括玉米秸秆；所述树叶包括杨柳树枝叶、法国梧桐的落叶和园林绿化修剪下来的侧柏枝叶；所述草包括草坪剪下来的草和路边野草。14、优选的，所述油粕、所述玉米面和所述水的质量比为75:75:200。15、优选的，所述匀浆、所述糖蜜、所述微生态复合菌液和所述糖化生物质的质量比为350:75:75:1000。16、优选的，所述液体发酵的时间为72h，温度为36.8℃。17、优选的，所述后熟的时间为15d。18、优选的，所述微生态复合菌液中乳酸菌的有效活菌数为1010cfu/ml，酵母菌的有效活菌数为1010cfu/ml。19、本发明公开了以下技术效果：20、本发明利用现代微生态复合菌发酵技术，发酵生物质材料，萃取得到污水处理所需要的碳源的同时，还能生产畜牧养殖可利用的发酵饲料添加剂。植物原料中，尤其是秸秆，由纤维素、半纤维素和木质素三部分组成，大部分是纤维素和半纤维素，木质素占比很小。天然纤维素性质复杂，高度结晶，难以溶解，难以直接被生物降解。因此，利用植物原料发酵生产碳源时，要增大酶与纤维素接触面积，提高纤维素酶解和糖化效率，然后再经微生物发酵。所以，预处理以及改进发酵工艺是秸秆纤维素发酵生产碳源的两个关键问题，开发低成本、高效新型预处理技术，是技术的关键。类似秸秆和树叶的纤维质生物质中的糖以纤维素和半纤维素的形式存在。纤维素中的六碳糖和和玉米淀粉中含有的葡萄糖一样，可以用传统的酵母发酵成有机酸和乙醇。半纤维素中含有的糖主要为五碳糖，可以用乳酸菌发酵成乳酸。酸、高温等苛刻的条件都曾经被用来尝试将纤维素分子打断、水解成单一的糖，但是成本很高。相较于现有技术，本发明使用温和的，低成本的发酵技术生产污水处理所需要的碳源，可以省略复杂而高成本的化学工艺。21、并且，本发明以秸秆、杨柳树枝叶、法国梧桐的落叶、园林绿化修剪下来的侧柏枝叶，草坪剪下来的草以及路边野草为原料，将这些绿色材料变废为宝，即从中能萃取污水处理用碳源和饲料添加剂，该饲料添加剂中氨基酸以及营养成分丰富，有具有动物保健作用，还能节省常规饲料，降低饲料成本，减少饲料进口，解决我国农地不足的问题。本发明使用大麦芽和大豆芽中的活体复合酶(纤维素分解酶、淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白分解酶和脂肪分解酶)催化植物原料中可溶性物质的有效化，使纤维素和淀粉、粗蛋白和脂肪分别转化为小分子的糖，氨基酸和脂肪酸。发酵过程中，同样还有数百种细菌和数十种真菌参与发酵活动，使原料分解，这些超多样性的益生菌进入污水处理用碳源，有利于污水中有机物的分解，也能分解污水中的化药和农药残留。而且本发明利用废弃生物质萃取污水处理用碳源，同时生产了具有保健功能的牛羊饲料添加料，具有一石二鸟的效益。技术特征：1.一种利用益生菌发酵植物生产污水处理用碳源和饲料添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物原料、所述酶原、所述水和所述黑曲霉的质量比为22:18:60:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶原的制备方法包括以下步骤：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述糖化的时间为2h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物原料包括秸秆、树叶和草。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油粕、所述玉米面和所述水的质量比为75:75:200。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匀浆、所述糖蜜、所述微生态复合菌液和所述糖化生物质的质量比为350:75:75:1000。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液体发酵的时间为72h，温度为36.8℃。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述后熟的时间为15d。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生态复合菌液中乳酸菌的有效活菌数为1010cfu/ml，酵母菌的有效活菌数为1010cfu/ml。技术总结本发明涉及污水防治和饲料领域，特别是涉及一种利用益生菌发酵植物生产污水处理用碳源和饲料添加剂的方法。该方法将植物原料、酶原、水和黑曲霉混合均匀后，进行糖化，得到糖化生物质；将油粕、玉米面、水、糖蜜、微生态复合菌液和所述糖化生物质混合均匀后，依次进行液体发酵处理、后熟处理和固液分离处理，固液分离所得液体部分为污水处理用碳源，固体分离所得固体部分为饲料添加剂。该方法能够利用废弃生物质萃取污水处理用碳源，同时生产了具有保健功能的牛羊饲料添加料，具有一石二鸟的效益，同时还有具有成本低的优势。技术研发人员：徐会连,宋英特,蔡瑞涛,刘骁勇,孔孟孟,谷劲松,隋欣,郭丽迎受保护的技术使用者：济南大学技术研发日：技术公布日：2024/8/15