一种以植物酵素技术为先导的农村厕所粪污无害化利用的方法

本发明涉及植物酵素技术、生物发酵技术、乡村人居环境保护技术、农业生产技术的领域，具体为一种以植物酵素技术为先导的农村厕所粪污无害化利用的方法。

“男女混着用，茅坑连粪坑；下边蛆虫爬，头顶苍蝇叫；晴天闻恶臭，雨天两脚泥”。这是我国广大农村厕所的真实写照。除衣、食、住、行外，厕所被称为“第五大生活要素”，农村厕所中粪污等废弃物的不当处理，对环境造成了严重的污染，易引起不良的社会影响：

(一)农村厕所粪污有着难以消除的“臭味熏天”的异味，成为环保督查中城乡居民投诉的重点问题之一。

(二)农村厕所粪污中，含有多种有害菌体残留，直接或间接危害到人们的身心健康。

(三)农村厕所粪污在其贮存、处理和利用过程中，可能通过各种方式进入土壤或地下水体，对环境造成严重的二次污染。而治理污染，被迫投入大量的人力物力财力一再“烧钱”。

近几年来，国家和各级政府针对农村厕所粪污治理、生态改善相继出台了一系列的政策，同时加大了对农村厕所粪污污染治理的力度，但达到的效果却是“差强人意”。与城市厕改相比，农村厕所的治理一直是环境卫生的难点，但这根本原因并不在农民的意识上，他们也想改变环境，但却不知怎么下手。农村厕所粪污具有以下特点：浓度低、含氮高、含碳低、浮物多、水量小。目前城市污水处理技术，实现污水达标排放处理，设备投资大，运行费用高，在农村并不适用。本发明采用植物酵素发酵处理技术，就近循环发酵，操作便捷，无二次设备投入，节省人力物力财力，发酵后的酵素粪便可以替代或部分替代各种化肥和有机肥，可使有机物有效降解转化，使病菌及有害细菌灭绝99％以上，有效分解转化重金属和抗生素，是目前处理农村厕所粪污粪污的最佳方法之一，实现真正意义上的绿生态循环利用。

酵素，是我国传统的产品，是传统的食品发酵技术。早在2500年前我国就有酵素产品的生产，并使用酒渣胃肠疾病，这在《皇帝内经》中有详细的记载。在春秋战国时期，秦始皇就曾命太医生产酵素，专门为自己、皇后和宫内人员使用。

在国际上，对于植物酵素在农用、饲用、日用、环保、养生保健等领域中的的重视程度一直是居高不下。各类植物酵素产业、植物酵素产品层出不穷，植物酵素已经形成了成熟的产业链，2012年全球酵素市场达到1128亿美元规模。在国内，农用酵素使用刚刚起步。通过九年深入的实验和广泛的实践，“福缘地农用植物酵素”系列产品得到了普遍的认可。作为国家植物酵素行业标准的参与制定者，企业集研发生产、试点示范(标准化)、辐射推广于一体，在行业内处于领先地位。

目前国内酵素行业处于成长期，产品质量残差不齐，鱼目混珠现象严重，损害了酵素产品在消费者中的口碑。部分现有产品发酵工艺原始、不规范，产品品质不稳定。本发明中所使用的福缘地堆肥型农用酵素研发历时八年，既属于传统产品的范畴，也是技术嫁接后具有高科技含量的创新产品。在国际和国内处于领先地位，填补了国内空白。本发明使用的福缘地堆肥型农用酵素为本公司经过数百次的生物提纯、排列组合、自然发酵培育而成的，能够有效分解异味，抑制有害菌(见附图1-图4)，将农村厕所中人粪尿等面源性污染物，就地制作生产成“酵素粪便”。节省人力物力财力，替代或部分替代各种化肥和有机肥，挖掘“种养互补”的自然优势，实现真正意义上的现代循环农业。本发明的推广运用，不仅解决了农村厕所的“味道”问题，改善了农村人居环境，还有效分解了农村厕所粪污中的重金属和抗生素，从源头杜绝了农村厕所粪污的污染问题。发酵后的农村厕所粪污就近还田后替代或部分替代传统的化肥和有机肥，增加种植物抗病性。可适当减少农药、化肥的使用量，使农业种植降本、提质、增收。实现经济效益、生态效益与社会效益的多方共赢。

本发明为一种以植物酵素技术为先导的农村厕所粪污无害化利用的方法，将农村厕所中人粪尿等面源性污染物，经植物酵素技术发酵处理，有效去除了农村厕所粪污的“臭味”，经过一定时间的发酵后，就近制作生产成直接用于农业种植的酵素农家肥，节省农业种植成本，有利于土壤改良，改善农村宜居生态环境，从源头上“变废为宝”，杜绝环境污染，提升农村居民家庭生活幸福指数。本发明真正意义上实现了农村厕所粪污的减量化、资源化和无害化利用。

(一)本发明的技术方案是这样实现的：

使用本发明的农村厕所粪污废弃物的发酵均为一次均匀添加，可有效节省发酵成本。福缘地堆肥型农用酵素坚持三年以上自然发酵的过程让发酵更均衡，更稳定，更多益生菌活性酶得以均衡繁殖和存活，活性成分更高，耐候性和生命力更好。其丰富的活性成分不仅能够提供大量的有益微生物菌，其发酵液中含有的营养和有机酸还可为微生物提供营养，对启动堆肥和提高堆肥发酵效率以及保存氮素营养有极大的促进作用，大大节省了发酵成本。具体操作流程说明如下：

1.以户为单位将农村厕所粪污进行发酵处理

1.1农村居民的家中建发酵池(传统的厕所均适用)。

1.2按照1∶(200-500)的比例，用水将“福缘地堆肥型农用酵素”稀释为酵素稀释液。

1.3把酵素稀释液加入发酵池(厕所)中，搅拌均匀。3天后可解决厕所的“味道”问题。

1.4发酵周期为30天以上(发酵的时间越长酵素粪便的成本越低，品质越高)。

1.5发酵好的厕所粪污就近循环归田进入农业种植环节，替代或部分替代各种化肥和有机肥，节省种植成本，增产提质增收效果好。

2.以村为单位将农村厕所粪污集中收集的进行发酵处理

2.1在乡村村居的适当位置中建发酵池。

2.2按照1∶(200-500)的比例，用水将“福缘地堆肥型农用酵素”稀释为酵素稀释液。

2.3把村民厕所的粪污集中收混合与酵素稀释液加入发酵池中，搅拌均匀。3天后可解决厕所的“味道”问题。

2.4发酵周期为30天以上(发酵的时间越长酵素粪便的成本越低，品质越高)。

2.5发酵好的厕所粪污就近循环归田进入农业种植环节，替代或部分替代各种化肥和有机肥，节省种植成本，增产提质增收效果好。

所述“福缘地堆肥型农用酵素”为本公司历经七年经过数百次的生物提纯、排列组台、自然发酵培育而成的。由益生菌、酵母菌和丝状真菌等组成的好氧有益微生物，富含二十多种有益活性微生物菌，在60度高温和零下30度低温的环境下自然存活，具有极强的适用性，分解异味、除臭能力强，加快有机物发酵降解效果好，同时又具有抑菌杀虫、分解重金属的功效。

(二)本发明的创新亮点

1.抓住农村生活的源头，植入“植物酵素”技术，有效去除了农村厕所粪污的“臭味”，经过一定时间的发酵后，可直接还田作为农业种植的农家肥使用，改善农村宜居生态环境，从源头上“变废为宝”，杜绝环境污染，提升农村居民家庭生活幸福指数。

2在农村生活的源头因地制宜就近进行无害化利用，节省了“规模化酵素堆肥场”占地，节省了建设费用和机械设备费用，节省了往返的运输成本。

3.导入植物酵素技术，发酵过程无“臭味”、不翻堆，省事便捷，有效去除抗生素、重金属等有害物质，整个过程绿生态、安全环保。

4.替代或部分替代各种化肥和有机肥(品质优于传统的有机肥)，达到增产提质降解农残、自然修复土壤的效果，真正意义上实现了农村厕所粪污无害化利用。

综上所述：本发明抓住了农村生活和生产的源头植入“植物酵素”技术，将农村厕所粪污变废为宝，减量使用化肥农药，自然修复土壤，降减农残，提高农作物产量和品质，形成农村厕所粪污无害化的有效利用。是乡村建设中节省投资增加收入的最佳模式，利在当地百姓，功在当地政府。通过实践，切实将之前人人嫌弃的农村厕所粪污，变成了农民的“抢手货”，真正的把现代生物发酵的高新技术的红利送到了百姓的手中。

(三)应用本发明所制成的“植物酵素堆肥”试验检测报告

1.报告单位

烟台福缘地生物科技有限公司

2.试验试剂与材料

“福缘地堆肥型农用酵素”、农村厕所粪污。

3.试验结论

北京福缘地科技有限公司研发部检测报告

本发明方法以农村厕所粪污为原料，添加“福缘地堆肥型农用酵素”，进行生物发酵无害化处理，使其成为各种成分含量均衡的酵素堆肥。检测报告的数据显示：有效活菌数(cfu)高出国标30个单位，pH值为中性，粪大肠菌数低于国标65个单位，蛔虫卵死亡率高出国标4个百分点。

一、图1——图4为本发明中使用的“福缘地堆肥型农用酵素”抑菌活性实验：

1、实验仪器

恒温振荡器 江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司 电热恒温培养箱 常州市化普达教学仪器有限公司 洁净工作台 苏净集团苏州安泰空气技术有限公司 立式压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂 Cascada超纯水系统 德国Pall Corporation

2、实验试剂与材料

无水乙醇(分析纯，莱阳市康德化学有限公司)，超纯水，LB营养琼脂(HB0129，青岛高科园海博生物技术有限公司)，LB肉汤(CM158，北京陆桥技术有限责任公司)

供试细菌：大肠杆菌(CVCC1570/CMCC44102)，短小芽孢杆菌(CVCC781/CVCC709)，金黄葡萄球菌(CVCC1882)，沙门氏菌(salmonella)，均由青岛农业大学仿生试验中心提供。

3、实验步骤

(1)培养基的制备

细菌液体培养基：精确称取LB肉汤25.0g于锥形瓶中，加入1.L蒸馏水，加热煮沸使其完全溶解，分装到50mL锥形瓶中，每瓶20mL，121℃高压灭菌1h，备用。

细菌固体培养基：精确称取LB营养琼脂40.0g于锥形瓶中，加入1L蒸馏水，加热煮沸使其全溶解，分装到150mL锥形瓶中，每瓶60mL，121℃高压灭菌1h，备用。

(2)试验菌悬液的培养

在无菌操作台内，酒精灯下焰无菌区，用灭菌移液移取100uL大肠杆菌、

短小芽胞杆菌、金黄葡萄球菌、沙门氏菌试验菌株原液于装有20mL液体培养基的锥形瓶中。用棉塞密封后，放入气浴恒温振荡器中，于37℃条件下活化，其中金黄葡萄微球菌活化16h，其他细菌活化8h，备用。

(3)含药滤纸片的制备

用打孔器制备直径为6mm的滤纸片若干，121℃高压灭菌1h，备用。做抑菌试验时，用灭菌镊子取已灭菌的滤纸片在已灭菌的培养皿中摆放好，用移液每次移取10μL药液于滤纸片上，静置片刻使溶剂挥发，重复加药液两次，便可将含药滤纸片按实验要求贴放在含菌平板上，并用浸有等量灭菌后的蒸馏水滤纸片作为对照。

(4)抑菌活性的测定

无菌条件下，将60℃左右的LB营养琼脂培养基分别倒入灭菌培养皿中，缓慢摇匀，放置在超净工作台内，待其凝固。在酒精灯下焰无菌区，用灭菌移液分别移取活化好的大肠杆菌、短小芽胞杆菌、金黄葡萄球菌、沙门氏菌菌液各100uL滴加在凝固好的培养基中央，用灭菌涂布器涂匀。用记号笔标注明细。然后取含药滤纸片三片，对照滤纸片一片，呈四边形贴于培养皿琼脂表面。将处理好的培养皿置于37℃培养箱中培养24h，其中金黄葡萄球菌需要培养48h，观察并测量抑菌圈直径。

4、实验结果

福缘地堆肥型农用酵素对细菌的抑菌效果

注：“+++”表示高灵敏(φ抑菌圈≥15mm)；“++”表示灵敏(10≤φ抑菌圈≤14mm)；

“+”表示灵敏度较低(φ抑菌圈≤10mm)；“-”表示不敏感。

图1为抑制有害菌——金黄葡萄球杆菌实验检测图，图中左上角为对照组，其余三个为平行实验组。

图2为抑制有害菌——短小芽孢杆菌实验检测图，图中左上角为对照组，其余三个为平行实验组。

图3为抑制有害菌——大肠杆菌实验检测图，图中左上角为对照组，其余三个为平行实验组。

图4为抑制有害菌——沙门氏菌实验检测图，图中左上角为对照组，其余三个为平行实验组。

二、图5——图8为应用本发明实践应用的现场照片：

图5为用本发明所用“福缘地堆肥型农用酵素”产品外观照片。

图6为本发明以村为单位进行农村厕所粪污无害化利用示范实践应用的现场照片。

图7为本发明以居民家庭为单位进行农村厕所粪污无害化利用示范实践应用的现场照片。

图8为本发明以村为单位进行农村厕所粪污无害化利用示范实践应用的现场照片。

三、图9——图11为应用本发明方法所制作植物酵素堆肥的重金属检测报告：

1、检测单位

烟台大学食品检测中心。

2、检测结论

检测报告的数据显示：总砷(As)、总镉(Cd)、总铅(Pb)、总汞(Hg)、总铬(Cr)、总铜(Cu)、总锌(Zn)均大大优于国家技术标准。

四、图12为本发明的实施流程图

一种以植物酵素技术为先导的农业种植有机废弃物循环利用的方法包括以下步骤：

1、使用本发明的畜禽粪污发酵具体操作流程如下：

(一)本发明的技术方案是这样实现的：

使用本发明的农村厕所粪污废弃物的发酵均为一次均匀添加，可有效节省发酵成本。福缘地堆肥型农用酵素坚持三年以上自然发酵的过程让发酵更均衡，更稳定，更多益生菌活性酶得以均衡繁殖和存活，活性成分更高，耐候性和生命力更好。其丰富的活性成分不仅能够提供大量的有益微生物菌，其发酵液中含有的营养和有机酸还可为微生物提供营养，对启动堆肥和提高堆肥发酵效率以及保存氮素营养有极大的促进作用，大大节省了发酵成本。具体操作流程说明如下：

1.以户为单位将农村厕所粪污进行发酵处理

1.1农村居民的家中建发酵池(传统的厕所均适用)。

1.2按照1∶(200-500)的比例，用水将“福缘地堆肥型农用酵素”稀释为酵素稀释液。

1.3把酵素稀释液加入发酵池(厕所)中，搅拌均匀。3天后分解厕所的“味道”问题。

1.4发酵周期为30天以上(发酵的时间越长酵素粪便的成本越低，品质越高)。

1.5发酵好的厕所粪污就近循环归田进入农业种植环节，替代或部分替代各种化肥和有机肥，节省种植成本，增产提质增收效果好。

2.以村为单位将农村厕所粪污集中收集的进行发酵处理

2.1在乡村村居的适当位置中建发酵池。

2.2按照1∶(200-500)的比例，用水将“福缘地堆肥型农用酵素”稀释为酵素稀释液。

2.3把村民厕所的粪污集中收混合与酵素稀释液加入发酵池中，搅拌均匀。3天后分解厕所的“味道”问题。

2.4发酵周期为30天以上(发酵的时间越长酵素粪便的成本越低，品质越高)。

2.5发酵好的厕所粪污就近循环归田进入农业种植环节，替代或部分替代各种化肥和有机肥，节省种植成本，增产提质增收效果好。