专利名称：一种微生物复合菌及其在促进中药渣厌氧发酵产沼气中的应用的制作方法随着我国中医药事业的迅速发展，截至2011年3月末，中药制药企业达1885个， 全国各大中药厂的中药渣废弃量日益增加，年排放量达3000多万吨以上，目前对其主要采用焚烧、填埋、固定区域堆放等传统的处理方法，不仅要投入大量的资金、人力、物力，而且也造成了资源的极大浪费和环境的严重污染。中药渣含有丰富的有机质及营养成分，作为一种优质生物质原料却有95%以上未得到有效利用。因此，如何合理地处置和利用中药渣是实现中药现代化进程中一个急需解决的问题。沼气是由微生物发酵分解生物有机质产生的高热值可再生洁净能源，利用生物质原料生产沼气技术是当前有机废弃物无害化、资源化、能源化处理的一种主要途径。因此， 利用中药渣作为沼气原料，不仅可以解决我国大量中药渣的环境污染问题，使生物质资源得到深度开发和循环利用，而且产生的沼气可作为工业燃料代替商品能源，为中药企业节约大量资金。同时，对缓解能源危机、保护生态环境、减少疾病发生等方面都具有重要意义。
本发明的目的是解决在常温或中温条件下，直接用中药渣厌氧发酵有机物降解速率慢、产沼气效率低等问题，提供一种可有效提高中药渣厌氧发酵水平的微生物复合菌及其应用。本发明采取的技术方案一种微生物复合菌，由以下7种菌株组成①粪肥纤维单胞菌find、细胞呈短杆状，无芽孢，兼性厌氧生长，可产纤维素酶降解纤维素。菌株保藏编号ATCC 484。②蜡状芽孢杆菌OfeciBm cereus)杆状，形成芽孢，芽孢椭圆或柱形，革兰氏染色阳性，兼性厌氧生长，可产蛋白酶。菌株保藏编号ATCC 12480。③解淀粉芽孢杆菌(Macillus amyloliquefaciens)杆状，产芽孢，革兰氏染色阳性，兼性厌氧生长，可产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等多种酶。菌株保藏编号ATCC 23842。④溶纸梭菌(C/osirii/i papyrosolvens)杆状，严格厌氧生长，可降解纤维素产生乙酸、氢气和二氧化碳。菌株保藏编号ATCC 700395。⑤双酶梭菌(C/oWrii/i 力i/e/m^iaas)菌体长杆状，产芽孢，革兰氏染色阳性，严格厌氧生长，利用葡萄糖和碳水化合物产生H2、乙酸、乙醇、丁酸等。菌株保藏编号 ATCC 17838。⑥乙二醇梭菌{joiostridiim glycolicum)杆菌，成长链状，产芽孢，革兰氏染色阳性，严格厌氧生长，可利用葡萄糖和碳水化合物产氢气、乙酸、乙醇等。菌株保藏编号ATCC 29797。⑦丁酸梭菌(C/mirii/i butyricum)杆状，成链或单生，产芽孢，革兰氏染色阳性，严格厌氧生长，可利用淀粉、葡萄糖和碳水化合物产氢气、乙酸、丁酸等。菌株保藏编号 ATCC 13732。上述7个菌株的菌体量占所述微生物复合菌中菌体总量的百分比分别为所述粪肥纤维单胞菌占10-35%，所述溶纸梭菌占15- %，所述蜡状芽孢杆菌占5-15%，所述解淀粉芽孢杆菌占8-25%，所述丁酸梭菌占10-25%，所述乙二醇梭菌占5-15%，所述双酶梭菌占 6-15%。以上菌株均可通过美国典型培养物中心(ATCC)获得。所述微生物复合菌的应用，其是以中药渣为原料，以正常发酵沼气池中的沼液为接种物，以接种量20-30% (ν/ν)接入所述原料中，形成厌氧发酵液，使所述厌氧发酵液中干物质浓度为6-10%，按所述厌氧发酵液总量的8-15%接入所述微生物复合菌的菌液，所述菌液是将上述7种菌株在如下培养基中混合培养得到蛋白胨5g，酵母膏5g，萄糖5 g，微晶纤维素粉 2 g，NaCl 0.5 g, KH2PO4 0.8 g, MgSO4 0. 2 g，水 1000ml，pH 7. 2 7. 4，菌液中含细菌总数彡101°个/mL。在25士 1°C下发酵50天，或在35士 1°C下发酵30天。本发明的积极效果是在以中药渣为原料的厌氧反应过程中，加入该微生物复合菌，可有效提高发酵过程中原料的水解效率和沼气产气率。与现有技术相比，首先，在常温和中温条件下，中药渣直接用于厌氧发酵其产气效率很低甚至不产气，本发明利用添加微生物复合菌，有效提高中药渣水解效率和沼气产量， 与直接将中药渣用于厌氧发酵相比，可提高沼气产量40-70%。其次，本发明采用的菌剂为复合菌，分别含有多种酶(纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶)产生菌和产氢产乙酸菌，充分利用菌株间的互利互惠、各种代谢产物间的协同作用，来克服单菌种发酵及应用的缺点。 相对于单一菌剂，该复合菌剂在厌氧发酵微生态环境中具有更大的缓冲能力与环境适应能力；第三，该微生物复合菌除用于中药渣厌氧发酵外，还可有效提高纤维素含量高的原料如牛粪、作物秸秆等进行厌氧发酵产沼气的效率。因此，本发明的实现，不仅可以解决大量中药渣再利用和环境污染问题，而且对促进农业可持续发展、保护生态环境具有重要意义， 有着切实的经济、社会效益和广阔的应用前景。一种促进中药渣厌氧发酵产沼气微生物复合菌，由以下7种菌株组成粪肥纤维单胞菌iJJellulomonas )、蜡状芽孢杆菌(feciBm cerem)、解淀粉芽孢杆菌(feciBm amyIoliquefaciens)、溶纸梭菌(tridium papyrosolvens)、双酶梭菌(C7o5tridium bifermentans)> 乙二酉享梭菌{Clostridium glycolicum)禾口丁酸梭 1 (Clostridium butyricum上述各种微生物在复合菌中的细菌数含量分别为粪肥纤维单胞菌占18%、溶纸梭菌占沈％、蜡状芽孢杆菌占5%、解淀粉芽孢杆菌占15%、丁酸梭菌占10%、乙二醇梭菌占 14%、双酶梭菌液12%。 中药渣厌氧发酵产沼气试验采用IOL全混式厌氧发酵装置，以中药渣为原料，以正常发酵沼气池中的沼液为接种物，接种量20-30% (体积比)，最终厌氧发酵液TS为6% (TS 又称干物质浓度，指将一定量的发酵料液放置在100-105°C烘箱内，烘干至恒重，烘干物质占总重的百分比)，按厌氧发酵液总量的8%接入所述微生物复合菌的菌液，所述菌液是将上述7种菌株在如下培养基中混合培养得到蛋白胨5g，酵母膏5g，萄糖5 g，微晶纤维素粉 2 g, NaCl 0.5 g, KH2PO4 0.8 g，MgSO4 0. 2 g，水 1000ml，pH 7. 2 7. 4，菌液中含细菌总数彡101°个/mL。分别在常温(25 士 1 °C )条件下发酵50天，中温(35 士 1 °C )条件下发酵30天， 产沼气效果见下表


本发明涉及一种高效厌氧降解中药渣产沼气的微生物复合菌，属于厌氧发酵技术领域。它是由粪肥纤维单胞菌、蜡状芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、溶纸梭菌、双酶梭菌、乙二醇梭菌和丁酸梭菌7种微生物按一定比例复合而成。该复合菌可以在常温或中温条件下，有效促进中药渣厌氧发酵水解效率和沼气产气率，同时还对纤维素含量高的牛粪、秸秆等为原料的厌氧发酵也有显著的促进作用。