以褐煤为原料制备腐殖酸生物肥的方法

摘要

本发明提供了一种褐煤腐殖酸生物肥的制备方法。以黄孢原毛平革菌CICC40719为出发菌株，将100－300ml包含KH

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种以褐煤为原料经微生物发酵后制备腐殖酸生物肥的方法。

(二)背景技术

褐煤因其热值低，工业上应用价值较小，被称之为劣质煤。目前，我国褐煤的产量和储量都较大，因此，褐煤的开发利用便成为当前煤炭工业研究的新课题。近年来，国内外正在探索开发利用劣质煤的新途径。由于褐煤分子组成中富含腐殖酸，而煤中腐殖酸的形成离不开土壤微生物的作用，因此，煤也同样能被微生物所分解。为了研究微生物对褐煤的降解问题，国内外科研工作者曾从土壤及褐煤中分离出许多微生物菌种，能使腐殖酸及风化煤中的腐殖酸发生变化。褐煤中通常含有大量的木质素结构的物质，用降解木质素的微生物来降解褐煤，就有可能从中得到一些有特殊价值的化学品。这些化学品是高度水溶性的，其芳香结构上多含氧和含氮官能团，具有调节土壤性质、促进植物生长和稳定水煤浆的作用，以及可用于作为免疫辅药和污水处理剂等。

本项目采用白腐真菌中的黄孢原毛平革菌为出发菌株，经富集培养，驯化获得高产菌株，为褐煤的微生物降解与利用研究开辟了一条实现能源良性的、可持续发展的新道路。这在当前能源危机和环境保护问题日益紧迫的全球形式下，对维护全球的健康发展有着重要的贡献和深远意义。褐煤的微生物液化利用研究目前虽然尚处于初期，有许多问题期待解决，但与传统的工业转化方法相比，具有能耗低、转化条件温和、转化效率高、转化产物的经济效益、应用价值高、设备要求简单等一系列优越性，而日益受到人们的重视和关注，其研究正方兴未艾。

(三)发明内容

本发明目的在于提供一种褐煤腐殖酸生物肥的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：本发明中所涉及的百分比除另有注明之外为质量比，本发明的产品采用这样的方法来制备的：

首先检测褐煤水分，然后粉碎机粉碎过30目筛，加水调整煤粉水分35—40％，添加氨水12—15％(湿基)，稻壳2％(湿基)，然后接种黄孢原毛平革菌(购于中国工业微生物菌种保藏中心编号为CICC40719)发酵液10％，将湿煤粉搅拌均匀，室内摊至8cm厚，28℃保温培养30小时，然后用百分比浓度为8％的硫酸液中和降解后的褐煤粉，硫酸溶液用量大约占酶粉湿基的10％，调整煤粉pH6.5--7.5之间，55℃热风干燥后，粉碎制得褐煤腐殖酸生物肥。

本发明还有这样一些技术特征：

1.所述的黄孢原毛平革菌发酵液制备：玉米淀粉5％，葡萄糖2％，KH₂PO₄0.3％，MgSO₄.7H₂O0.15％，维生素B₁0.01％，去离子水92.54％，培养基110-150℃灭菌10-30分钟，接种黄孢原毛平革菌驯化菌株，通风培养24小时，制备发酵液。

2.所述的黄孢原毛平革菌应预先富集培养驯化，富集驯化方法为：

2.1.将100-300ml包含KH₂PO₄0.3％，MgSO₄.7H₂O0.15％克，维生素B₁0.01％，褐煤煤粉5％去离子水94.54％，培养基110-150℃灭菌10-30分钟，接种黄孢原毛平革菌，28℃摇床培养96小时，制成菌体悬液I；

2.2.将100-300ml包含KH₂PO₄0.3％，MgSO₄.7H₂O0.15％克，维生素B₁0.01％，褐煤煤粉10％，去离子水89.54％，培养基110-150℃灭菌10-30分钟，接种上述菌体悬液I5％，28℃摇床培养96小时，制成菌体悬液II；

2.3.将100ml-300ml包含KH₂PO₄0.3％，MgSO₄.7H₂O0.15％克，维生素B₁0.01％，褐煤煤粉15％，去离子水84.54％，培养基110-150℃灭菌10-30分钟，接种上述菌体悬液II5％，28℃摇床培养96小时，制成菌体悬液III，结束富集驯化过程，分离纯化2.3步骤菌体悬液，得到能够酸水解褐煤的黄孢原毛平革菌驯化菌株。

3.所述的摇床为150转/分钟。

4.应用效果试验

选取黄瓜、南瓜、水稻为指示作物，进行盆栽试验，来验证该菌肥功效。

将本发明的产品按75g/m²，的用量施用于指示作物盆栽试验，出苗15天后指示作物生长情况见附图说明。

褐煤腐植酸与土壤腐植酸在组成、性质及对土壤和作物的影响有类似之处、因此褐煤腐植酸在农业领域的应用研究一直受到世界各国的重视。自60年代起，美、日、苏(原苏联)、法、奥地利等国相继建立了腐植酸类肥料的生产厂，其中以原苏联和日本发展速度最快，规模也最大。我国利用褐煤制肥始于50年代末期，从褐煤中提取富里酸，开展农业应用研究近十年来成绩显著，已引起了世界许多国家的关注，有些研究成果得到国际学术界的重视和高度评价。

(四)附图说明

图1为指示作物南瓜在施用不同量的腐殖酸复合肥出苗15天后生长情况，图1中从左到右依次为腐殖酸复合肥施用量75g/m²，腐殖酸复合肥施用量30g/m²，对照。图2为指示作物水稻在施用腐殖酸复合肥出苗15天后生长情况，图2中从左到右依次为腐殖酸复合肥施用量75g/m²，对照。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更详细的描述：

1.1.发酵菌种来源

本实施例中黄孢原毛平革菌购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号CICC40719，用于生产木质素水解酶。

1.2菌种驯化

1.2.1.将100-300ml包含KH₂PO₄0.3％，MgSO₄.7H₂O0.15％克，维生素B₁0.01％，褐煤煤粉5％去离子水94.54％。培养基110-150℃灭菌10-30分钟，接种黄孢原毛平革菌，28℃摇床培养96小时，制成菌体悬液I；

1.2.2.将100-300ml包含KH₂PO₄0.3％，MgSO₄.7H₂O0.15％克，维生素B₁0.01％，褐煤煤粉10％，去离子水89.54％培养基110-150℃灭菌10-30分钟，接种上述菌体悬液I5％，28℃摇床培养96小时，制成菌体悬液II；

1.2.3.将100ml-300ml包含KH₂PO₄0.3％，MgSO₄.7H₂O0.15％克，维生素B₁0.01％，褐煤煤粉15％，去离子水84.54％培养基110-150℃灭菌10-30分钟，接种上述菌体悬液II5％，28℃摇床培养96小时，制成菌体悬液III，结束富集驯化过程，分离纯化2.3步骤菌体悬液，得到能够酸水解褐煤的黄孢原毛平革菌驯化菌株。

1.3褐煤腐殖酸生物肥的制备

首先检测褐煤水分，然后粉碎机粉碎过30目筛，加水调整煤粉水分35—40％，添加氨水12—15％(湿基)，稻壳2％(湿基)，然后接种黄孢原毛平革菌(购于中国工业微生物菌种保藏中心编号为CICC40719)发酵液10％，将湿煤粉搅拌均匀，室内摊至8cm厚，28℃保温培养30小时，然后用百分比浓度为8％的硫酸液中和降解后的褐煤粉，硫酸溶液用量大约占酶粉湿基的10％，调整煤粉pH6.5—7.5之间，55℃热风干燥后，粉碎制得褐煤腐殖酸生物肥。