附图说明

图1是营养组合物生产方法的示例性实施方式的方框图。

图2A是示出了在递送环境空气的生物反应器中ATAB ORP的图。y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图2B是示出了在递送环境空气的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图2C是示出了在递送环境空气的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图2D是示出了在递送环境空气的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图2E是示出了在递送环境空气的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图3A是示出了在装备有纯氧递送系统的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图3B是示出了在装备有纯氧递送系统的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图3C是示出了在装备有纯氧递送系统的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图3D是示出了在装备有纯氧递送系统的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图3E是示出了在装备有纯氧递送系统的生物反应器中ATAB ORP的图。Y-轴在左侧描绘了以摄氏度为单位的温度并在右侧描绘了以毫伏为单位的ORP，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈表示随时间变化的温度，而三角形表示随时间变化的ORP。

图4是比较了在供应富氧空气相比于环境空气的生物反应器中ATAB动力学的图。Y-轴描绘了以华氏度为单位的温度，x-轴描绘了以小时为单位的时间。圆圈代表富氧空气运行，而“+”代表环境空气运行。

发明详述

本文中描述了一种生产用于植物和土壤的组合物的改进的方法。通过本公开的过程和方法生产的组合物包括从作为起始原料的动物粪便和相关废料生产的液体和固体产品两者。此外，本公开提供了一种富含微生物和营养物的生物刺激物/生物肥料产品的生产方法，所述产品是环境安全的，并与用于有机、常规和再生农业产业中的所有精准农业施用系统完全相容。进而，通过本文中描述的方法生产的组合物包括生物肥料和生物刺激物，它们与化学肥料相比允许增强营养物的循环利用和土壤碳源的再生。

在特定实施方式中，所述起始原料包含家禽粪便。本文中描述的方法包括从动物废料组合物分离液体级分，并通过将纯氧或富氧空气递送到液体料流或组分对该液体级分进行自热嗜热好氧生物反应(ATAB)。本发明人发现，将利用大气氧气源的常规通气或其他方法用纯氧或富氧源代替，减少了ATAB期间发泡的产生。这种额外的益处允许提高ATAB期间的氧利用率，从而减少蒸发，进而导致热损失减少、运行温度范围提高和更高的运行温度，从而增加有机质的分解，产生具有提高的稳定性和保质期并且在田间施用期间不太可能堵塞或阻塞喷洒设备的液体肥料产品。此外，在分离之前的初始混合和稳定化过程中将纯氧或富氧空气注入到所述动物废料组合物中，阻止了由微生物厌氧发酵形成的不想要化合物，包括通常在动物废料中存在的有毒和产生臭味的硫化氢的形成。适合用于本文的示例性动物废料是禽类粪便，尤其是家禽粪便。

禽类粪便倾向于具有非常高的氮、磷和其他营养物含量和稳固的植物生长所需的微生物群落，因此适合用于本发明的实施方式中。表1示出了来自于几种不同家禽物种的粪便中的典型营养物和微生物含量的比较。

表1.家禽粪便营养物分析(来源：Biol.&Agric.Eng.Dept.NC State University,Jan 1994；Agronomic Division,NC Dept of Agriculture&Consumer Services)

TKN，总凯氏氮(有机氮、氨和铵)

因此，来自于驯养禽类或家禽的粪便可能特别适合用于本发明的制造方法，因为它们倾向于保持在农场等中，使得货源丰富且方便。在特定实施方式中，所述家禽粪便选自鸡(包括小母鸡)、火鸡、鸭、鹅和珍珠鸡。

在优选实施方式中，在本发明的制造方法中使用的原始粪便包括鸡粪。养鸡场和其他家禽养殖场可能将家禽作为地面饲养的家禽(例如火鸡、肉鸡、肉鸡育种小母鸡)饲养，其中粪便由动物粪便或滴落物以及垫料、羽毛等组成。或者，家禽养殖场可能将家禽作为从地面抬高的笼养蛋鸡饲养，其中粪便主要由通过笼子掉落的粪便滴落物(粪便和尿酸)构成。在特定情况下，所述鸡粪选自蛋鸡、肉鸡和种鸡。在更特定实施方式中，所述粪便包含蛋鸡粪便。

鸡粪的典型组成示出在表2中(以总组合物的百分率或ppm进行分析)。水分含量可以从45％至70％水分不等。除了宏量和微量营养物之外，所述粪便含有多样化的微生物群体，它们具有成为PGPR的潜力，并且也具有致病特征。所述制造方法被设计成减少或消除病原生物体并培养包括PGPR在内的有益生物体。

表2.原始鸡粪营养物分析

在某些实施方式中，所选的家禽粪便包含约17lb/吨至约71lb/吨之间(即以重量计约0.85％至约3.55％之间)的总凯氏氮(TKN)，其是有机氮、氨和铵的总量。在特定情况下，所述粪便包含约16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70或71lb/吨的TKN。

本发明的组合物通过一种组合了物理(例如机械、热)、化学和生物学特点的方法从所述动物废料生产，正如下文中详细描述的，所述方法减少或消除病原体，同时促进多种多样的微生物群体生长并产生那些微生物的代谢产物，它们一起发挥作用以促进植物和土壤健康。就此而言，本发明人在所述方法的各个不同阶段中控制时间、温度、氧化还原电位值和/或pH，并且可以改变所述组合物的微生物和生物化学概貌。此外，在所述方法的各个不同阶段使用纯的或富集的氧气源具有额外的益处，这包括防止过度发泡，提高氧气流以允许有机质的更完全的微生物介导的分解，消除引起臭味的污染物以及提高最终产品的稳定性和保质期。

尽管不希望受到理论束缚，但据信所述组合物中的代谢物充当植物代谢的前体构建砌块，并且可以增强调控功能和生长。一方面，所述组合物中的细菌可以产生化感物质，其可以包括例如铁载体、抗生素和酶。另一方面，用于植物次生代谢物合成的前体分子可以包括类黄酮、联合的酚和多酚化合物、萜类化合物、含氮生物碱和含硫化合物。

除非另有注明，否则本文中提到的所有百分率均为重量百分率(wt％)。

如果使用的话，范围被用作速记法，以避免不得不列出和描述所述范围内的每一个值。在适当时，可以选择所述范围内的任何值作为所述范围的上限值、下限值或终点。

术语“约”是指度量例如温度、重量、百分率、长度、浓度等的数值的变化，其由用于获得该度量的装置的典型误差率造成。在一个实施方式中，术语“约”意味着在所报告的数值的5％以内。

当在本文中使用时，词语的单数形式包括复数形式，反之亦然，除非上下文另有明确规定。因此，没有具体数目的指称通常包括相应项目的复数。同样地，术语“包括”和“或”都应该被解释为是包含性的，除非在上下文中明确禁止了这种解释。类似地，术语“实例”特别是在后面跟有术语名单时，仅仅是示例性和说明性的，并且不应被视为排他性或全面的。

术语“包含”旨在包括由术语“基本上由……组成”和“由……组成”所涵盖的实施方式。类似地，术语“基本上由……组成”旨在包括由术语“由……组成”所涵盖的实施方式。

当在本文中使用时，“动物废料”是指含有动物粪便的任何材料，包括其中配置有动物粪便的窝料、垫料或任何其他环境。在一种情况下，“动物废料”包含鸟类或禽类粪便，更特别是家禽粪便(例如鸡、火鸡、鸭、鹅、珍珠鸡)。具体来说，“动物废料”包括鸡粪，例如来自于肉鸡或蛋鸡的粪便。在其他情况下，“动物废料”可以是指来自于其他动物例如猪、牛、绵羊、山羊或本文中未具体列举的其他动物的废料。在又一种情况下，“动物废料”可以是指来自于两种或更多种动物例如两种或更多种家禽的废料的混合物。

术语“增强的有效性”、“改进的有效性”或“提高的有效性”在本文中可互换使用，是指生物刺激物、合成肥料、化学杀虫剂/除草剂和其他化合物改进植物健康、作物或种子产量、营养物摄取或效率、抗病性、土壤完整性、植物对胁迫(例如热、干旱、毒素)的响应、抗卷叶性等的增强的能力。例如，可以向生物刺激物、合成肥料或化学杀虫剂/除草剂添加添加剂或增补剂，其提供与不存在该添加剂情况下的等同生物刺激物、合成肥料或化学杀虫剂/除草剂相比“改进的有效性”。具体来说，通过本文中公开的方法生产的生物刺激物可以与合成的肥料或除草剂/杀虫剂混合，以提供与在不存在所述生物刺激物的情况下用所述合成的肥料或除草剂/杀虫剂处理的等同植物或根际相比，植物健康、作物或种子产量、营养物摄取或效率、抗病性、土壤完整性、植物对胁迫(例如热、干旱、毒素)的响应、抗卷叶性等的改善。上述植物和土壤性状可以由专业技术人员使用适合于此类测量的大量本领域标准技术客观地测量。

“家禽窝料”是指在家禽饲养设施中在其上饲养家禽的材料床。所述窝料可以包含填充物/垫料材料例如锯末或木材刨花和碎屑、家禽粪便、溢出的食物和羽毛。

“粪便浆液”是指粪便与任何液体例如尿液和/或水的混合物。因此，在一种情况下，粪便浆液可以在动物粪便与尿液接触时或在粪便与来自于外部来源的水混合时形成。术语浆液不打算暗示任何特定的水分和/或固体含量。

术语“自热嗜热好氧生物反应”或“ATAB”在本文中用于描述对动物粪便浆液的实质性液体组分进行的目的在于产生本发明的液体营养组合物的生物反应。正如下文描述的，所述术语是指一个放热过程，其中使动物废料浆液的分离的液体组分在预定时间段内经受高温(至少部分内源地产生)。有机质被原始废料中存在的微生物消耗，并且所述在微生物活动期间释放的热量维持嗜热温度。

就此而言，“生物反应”是一种生物学反应，即涉及生物体或源自于此类生物体的生物化学活性物质的化学过程。“自热”意味着所述生物反应产生其自身的热量。在本公开中，尽管热量可以从外部来源供应，但所述过程本身也内部产热。“嗜热”是指所述反应有利于嗜热微生物的存活、生长和/或活性。正如本领域中已知的，嗜热微生物是“喜热的”，正如在本文中详细描述的，其生长范围在45℃至80℃之间，更特别是50℃至70℃之间。“好氧”意味着所述生物反应在好氧条件下，特别是有利于好氧微生物即偏好(兼性)或需要(专性)氧气的微生物的条件下进行。

“厌氧”意味着有利于厌氧微生物的条件，所述厌氧微生物是兼性厌氧菌、耐氧或被氧气的存在损伤的微生物。“厌氧”化合物是由微生物在厌氧呼吸(发酵)期间产生的化合物。

当在本文中使用时，术语“纯氧”是指含有至少约96％氧气，通常氧气在约96％至约98％范围内的气体。

当在本文中使用时，术语“富氧空气”是指含有至少约30％氧气的空气或气体。

术语“环境空气”或“大气氧气”在本文中有时可互换使用，并且是指地球上存在的处于自然状态下的空气。专业技术人员可以容易地理解“环境空气”或“大气氧气”意味着含有约21％氧气的空气。

当在本文中使用时，术语“内源”是指从内部，例如从起始原料即动物废料的内部或从制造方法的组分即分离的液体组分的内部或从制造方法的产物即本文中描述的营养组合物的内部产生的物质或过程。组合物可能含有内源和外源(即添加的)组分两者。就此而言，术语“内源地包含”是指对所述组合物来说内源的而不是已添加的组分。

术语“生物防控剂”和“生物杀虫剂”在本文中可互换使用，是指源自于天然材料例如动物、植物、细菌和某些矿物的杀虫剂。例如，菜籽油和小苏打具有杀虫应用，并且被认为是生物杀虫剂。“生物杀虫剂”包括生物化学杀虫剂、微生物杀虫剂和植物内置式保护剂(PIP)。“生物化学杀虫剂”是通过非毒性机制控制害虫的天然存在的物质。“微生物杀虫剂”是含有微生物(例如细菌、真菌、病毒或原生动物)作为活性成分的杀虫剂。例如，在某些实施方式中，苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)亚种和菌株被用作“微生物杀虫剂”。苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis)产生蛋白质混合物，其取决于所使用的具体亚种或菌株和所产生的具体蛋白而靶向某些物种的昆虫幼虫。“PIP”是植物从添加到所述植物的遗传物质产生的杀虫物质。例如，在某些实施方式中，将苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis)杀虫蛋白的基因引入到植物基因组中，其可以被所述植物表达以产生该蛋白。

当在本文中使用时，“生物刺激物”至少含有基于碳的植物食物源，并且还可以包括其他物质，所述其他物质在施用到植物或根际时，刺激所述植物中现有的天然生物和化学过程，以增强和/或有益于营养物摄取、营养物效率、对非生物胁迫(例如干旱、热和盐碱土)的耐受性和/或作物品质。包含一种或多种主要营养物(例如氮、磷和/或钾)和至少一种活的微生物的“生物刺激物”也是生物肥料。其他的“生物刺激物”可能包含植物生长调节剂、有机酸(例如腐植酸和黄腐酸)和氨基酸/酶。

当在本文中使用时，术语“生物肥料”是指含有一种或多种主要营养物(例如氮、磷和/或钾)和活的微生物的物质，所述微生物在施用到种子、植物表面或土壤时定殖于根际或植物结构，并通过提高主要营养物的宿主植物可及性来促进生长。“生物肥料”包括但不限于植物促生根际细菌(PGPR)、堆肥/堆肥茶和某些真菌(例如菌根)。已发现可以增强植物生长的细菌的实例包括嗜温细菌和嗜热细菌两者。已显示出增强植物生长的具体的嗜热细菌包括例如芽孢杆菌属(Bacillus)、脲芽孢杆菌属(Ureibacillus)、地芽孢杆菌属(Geobacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)和类芽孢杆菌属(Paenibacillus)的成员，已知它们都在家禽粪便堆肥中普遍存在。据报道对植物生长有益的嗜温菌包括属于芽孢杆菌属(Bacillus)、沙雷氏菌属(Serratia)、固氮菌属(Azotobacter)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)的嗜温菌。

术语“嗜温菌”在本文中用于指称在中等温度，通常为约20℃至约45℃之间的温度下生长最好的生物体。

术语“有机肥料”通常是指来自于天然来源的土壤改良剂，其确保至少最低百分率的氮、磷和钾肥。实例包括植物和动物副产物、岩粉、海草、接种剂和调理剂。如果此类肥料满足用于有机项目例如NOP的标准，它们也可以被称为已被注册、批准或列出用于此类项目。

“植物促生根际细菌”和“PGPR”在本文中可互换使用，是指定殖于植物根部并增强植物生长的土壤细菌。

“植物生长调节剂”和“PGR”在本文中可互换使用，是指用于植物中的细胞间通讯的化学信使(即激素)。目前在本领域中存在五类公认的植物激素或PGR：植物生长素类，赤霉素类，细胞分裂素类，脱落酸和乙烯。

术语“有机农业”在本文中用于指称通过应用低环境影响的技术来维持土壤和植物健康的生产系统，所述技术不使用可能影响最终产品、环境或人类健康的化学或合成产品。

术语“常规农业”在本文中用于指称包括使用合成的肥料、杀虫剂、除草剂、遗传修饰等的生产系统。

术语“再生农业”在本文中用于指称一种提高生物多样性、肥沃土壤、改善流域和增强生态系统服务的种植原理和实践的体系。

当在本文中使用时，术语“根际”是指植物根部附近的土壤区域，其中的化学和微生物学受到植物的生长、呼吸和营养物交换的影响。

当在本文中使用时，“土壤调理剂”是添加到土壤以改善土壤的物理、化学或生物学品质，特别是它为植物提供营养的能力的物质。土壤调理剂可用于改善贫瘠土壤或重建已被不适当的管理损坏的土壤。这种改善可以包括提高土壤有机质、改善土壤营养物分布情况和/或提高土壤微生物多样性。

在整个本说明书中引用了各种不同的出版物包括专利、公布的申请和学术文章。这些出版物中的每一者整体通过参考并入本文。

方法：

所述制造方法包括下述步骤：(1)准备起始原料(动物废料，在本文中也被称为“进料材料”)；(2)将所述准备的进料材料分离成实质性固体和实质性液体组分；(3)干燥所述实质性固体组分，以产生本发明的固体营养组合物；(4)对所述实质性液体组分进行自热嗜热好氧生物反应(ATAB)；和(5)对所述生物反应液体产物进行一个或多个另外的加工步骤，包括过滤、巴氏消毒和通过添加其他组分的配制。描绘了应用于蛋鸡粪的制造方法的示例性实施方式的示意图示出在图1中并描述在实施例1中。如果粪便作为例如来自于肉鸡的家禽窝料供应，则在上面概述的方法开始之前除去所述垫料。

正如上文提到的，本文中公开的制造方法可以包括氧气供应或递送系统，用于向所述方法中的各个不同步骤引入纯氧或富氧空气，其具有至少约30％，例如至少约30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％、99％、99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％或99.9％的氧浓度。适合的氧气供应系统可以安装在混合罐、生物反应器等中。此类氧气供应系统可以被安装以代替供应大气氧气(或环境空气)的典型的喷嘴混合器和通气装置。通常，大气氧气是氧含量为约21％的空气或气体，所述氧含量显著低于在本发明的方法中提供的氧气供应。纯氧或富氧空气可以被引入到所述浆液制备步骤、ATAB步骤和/或制造后的液体肥料储存罐中。此外，如果需要的话，纯氧或富氧空气可以在分离之前的储存期间注入到所述浆液中。

正如本领域技术人员应当理解的，气体可以通过各种不同的递送装置递送或注入到液体中，例如吸气机、文丘里泵、喷布器、鼓泡器、碳酸化器、管线或管道、罐/缸等。在特定实施方式中，所述气体递送装置是喷布器。适合与本文中公开的氧气供应系统一起使用的喷布器可以由任何本领域标准的塑料(例如聚乙烯或聚丙烯)或金属(例如不锈钢、钛、镍等)多孔结构构成。可以迫使加压气体(例如氧气)通过所述喷布器中的孔眼网络并进入水性混合物例如浆液或液体级分中。适合用于本发明的孔眼级在约0.1微米至约5微米的范围内，例如约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5.0微米；优选地在约1至3微米之间。在特定实施方式中，所述喷布器的孔眼尺寸为约1.5微米至约2.5微米。例如，在一个实施方式中，所述氧气供应系统包括2微米烧结不锈钢喷布器。

在所述准备步骤中，首先调整所述进料材料的水分含量和pH。水分含量通过添加液体来调整，以形成水性浆液，其具有足够的液体性以便可以例如通过泵送从一个容器经软管或管路流动到另一个容器。在某些实施方式中，所述水性浆液具有至少约80％的水分含量。更具体来说，所述浆液具有至少约81％、或至少约82％、或至少约83％、或至少约84％、或至少约85％、或至少约86％、或至少约87％、或至少约88％、或至少约89％、或至少约90％、或至少约91％、或至少约92％、或至少约93％、或至少约94％、或至少约95％、或至少约96％、或至少约97％、或至少约98％、或至少约99％的水分含量，并且应该理解约99％的水分是上限。在特定实施方式中，所述浆液具有约80％至约95％之间、甚至更特别地约84％至约87％之间或约80％至约92％之间的水分含量。

在准备期间，通过添加pH调节剂将所述进料材料和/或浆液的pH调整到中性或酸性，应当理解所述pH可以在水分调节之前或之后调节。可选地，所述pH和水分调节可以同时发生。通常，所述浆液需要被酸化。在特定实施方式中，将所述进料/浆液调整到约4至约8之间、或更特别地约5至约8之间、或甚至更特别地约5.5至约7.5之间的pH。在优选实施方式中，所述浆液的pH为约6.0、或约6.1、或约6.2、或约6.3、或约6.4、或约6.5、或约6.6、或约6.7、或约6.8、或约6.9、或约7.0、或约7.1、或约7.2、或约7.3、或约7.4、或约7.5。在某些实施方式中，将所述浆液调整到低于约8、更优选地低于约7.5的pH。原本非酸性(即碱性)进料的酸化对于使粪便中的天然氨稳定以变成非挥发性化合物例如柠檬酸铵来说是重要的。

通常使用酸来调整所述浆液的pH。在某些实施方式中，所述酸是有机酸，尽管无机酸也可以使用或者与有机酸组合。适合的有机酸包括但不限于甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸(乙二酸)、乳酸(2-羟基丙酸)、苹果酸(2-羟基丁二酸)、柠檬酸(2-羟基丙烷-1,2,3-三甲酸)和苯甲酸。优选地，所述酸是常用于调整食品或饲料的pH的酸。优选的酸是柠檬酸。

也可能希望减少或阻止在氧剥夺条件下在微生物发酵期间产生的厌氧化合物的生产。这些不想要的化合物之一是硫化氢，其可以由有机质例如粪便的厌氧微生物分解产生。硫化氢是有毒、腐蚀性和可燃的，具有臭鸡蛋的特征性臭味。在所述液体肥料产品生产期间实质性减少或消除所述有毒且产生臭味的硫化氢，是非常合乎需要的。产生臭味的硫化氢可以被气态氧氧化。为此目的，浆液准备也可以包括递送氧气以产生更加好氧的环境，从而既防止厌氧污染物形成也氧化厌氧污染物。

在浆液或液体组分中，硫化氢解离成方程1所示的其离子形式：

H₂S→2H⁺+S^-2 方程1

然后所述硫离子游离，以按照方程2与氧气反应：

2H₂S+O₂→2H₂O+2S 方程2

硫化氢氧化的反应比在1.0左右。例如，每ppm的硫化氢需要1mg/kg(ppm)的氧气。在某些实施方式中，所述浆液或液体组分中的残余溶解氧为至少约0.5ppm，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0或更高的ppm。在优选实施方式中，所述浆液或液体组分中的残余溶解氧水平为至少约1ppm，更优选为至少约2ppm。然而，典型的浆液混合罐向所述系统供应大气氧气以降低由微生物的厌氧代谢形成的化合物的生产。大气氧气源可能提供不足以消除硫化氢污染物的氧气。因此，需要更高效的氧气递送系统。

因此，为了在浆液准备期间氧化混合罐中的硫化氢和其他污染物，所述准备步骤可以包括用于将纯氧或富氧空气注入到所述浆液中的氧气供应或递送系统，其与现有的递送大气氧气的通气装置相比提供了氧气递送的实质性提高。所述氧气供应或递送系统可以包括用于将氧气递送或注入到所述浆液中的任何适合的手段，例如一个或多个喷布器、文丘里泵、鼓泡器、碳酸化器、管道等。在特定实施方式中，所述氧气供应或递送系统包括多个喷布器。在某些实施方式中，氧气以约0.1CFM至约3CFM/10,000加仑原料，例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0CFM的速率递送到所述准备步骤的混合罐和/或直接注入到所述浆液中。在优选实施方式中，所述递送速率在约0.25CFM至约1.5CFM/10,000加仑原料之间。例如，在一个特定实施方式中，氧气以约0.5CFM/10,000加仑原料的速率递送到所述准备步骤的混合罐和/或直接注入到所述浆液中。因此，本文中公开的氧气供应或递送系统提高残余溶解氧含量以满足上述的所需阈值。

所述浆液准备系统被设计成在pH为4至8、优选为5至8的水性介质中并在高温下制备均匀浆液。在这个阶段升高温度是出于几个目的，包括(1)促进所述浆液的混合和流动性，(2)杀死病原体和/或杂草种子，和/或(3)促进所述进料中存在的嗜热和/或嗜温细菌的生长。温度可以通过本领域中已知的任何手段升高，包括但不限于所述混合罐的传导加热、使用热水调整水分含量或注入蒸汽，这仅仅是举几个例子。在某些实施方式中，将所述浆液钾通道至少约60℃、或至少约61℃、或至少约62℃、或至少约63℃、或至少约64℃、或至少约65℃、或至少约66℃、或至少约67℃、或至少约68℃、或至少约69℃、或至少约70℃。通常，所述温度不超过约80℃，或更具体来说它低约75℃或低于约70℃。在某些实施方式中，所述浆液的温度被维持在约65℃至约75℃之间。

将所述pH调整过的水性浆液在高温下维持足够的时间，以将所述粪便分解成细小粒子，将所述浆液充分均化用于进一步加工，杀死病原体和杂草种子，和/或活化本源嗜热(和/或嗜温)细菌。在某些实施方式中，将所述浆液在所述高温下保持至少约1小时直至约4小时，例如约1、1.5、2、2.5、3、3.5或4小时。通常，在此期间对所述浆液进行斩拌、混合和/或均化。在某些实施方式中，如上所概述的准备步骤与所述方法的后续步骤分隔开，以降低下游过程步骤可能被原始粪便污染的可能性。

在示例性实施方式中，所述浆液系统由装备有斩拌机/均质机(例如粉碎机或斩拌机泵)、氧气供应系统、pH和温度控制和用于尾气的生物过滤系统的罐(例如钢罐或不锈钢罐)构成。

示例性的过程由下述步骤构成：在所述罐中装入水，将其加热到65℃或更高，用柠檬酸将pH降低到8或更低，优选为5-8的范围。将所述斩拌机泵、氧气供应系统(例如通过喷布器)和尾气生物过滤系统打开，然后引入所述进料以确保水分含量为例如85至90％。这是一种分批操作，并且在各种不同情况下可以花费1至4小时来制造均匀浆液。所述操作确保所述粪便的每个粒子经受65℃或更高的温度持续至少1小时的时间段，以杀死基本上所有的病原体和杂草。此外，纯氧或富氧空气的注入减少或消除了由厌氧发酵产生的有毒且产生臭味的污染物例如硫化氢。

在某些实施方式中，将如上所述准备的动物废料浆液通过泵送，例如使用螺杆泵从浆液罐转移。螺杆泵是用于移动可能含有外来物质例如石头、羽毛、木屑等的浆液的特别适合的装置。所述转移管线可以被导入到振动筛中，其中所述筛可以以竖直轴向模式或水平横向模式中的任一者振动。所选的振动筛将具有适合的筛孔，以确保较大的材料被排除在所述浆液料流之外。在一个实施方式中，所述筛排除在任何维度上大于约1/8英寸的材料。

在某些实施方式中，将所述浆液料流导入到储存罐中，所述储存罐可以装备有pH和温度控制和/或搅拌系统。在特定实施方式中，所述储存罐也可以装备有氧气供应系统。在此类实施方式中，通过以约0.1CFM至约3CFM/10,000加仑浆液，例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0CFM/10,000加仑浆液的速率注入纯氧或富氧空气，将所述浆液保持在好氧条件下。优选地，所述纯氧或富氧空气以约0.25CFM至约1.5CFM/10,000加仑浆液、更优选地约0.5CFM/10,000加仑浆液的速率递送到所述浆液。在某些实施方式中，氧气通过多个喷布器例如上文描述的喷布器递送。通过将所述浆液保持在好氧条件下，避免了厌氧化合物的形成。任选地，使所述尾气经历生物过滤或其他处理手段。离开所述储存罐的浆液料流被送往分离系统(例如离心机或带式压滤机)，用于所述方法的下一步骤。

在所述分离步骤中，将来自于储存罐的浆液料流泵入到固-液分离系统中，所述系统可以包括但不限于机械筛分或澄清。这个步骤的目的是减少不适合于随后的ATAB的固体例如纤维素和半纤维素材料。值得注意的是，在这个步骤中所述进料中存在的磷和钙的实质性部分倾向于与所述固体分离开。适合的分离系统包括离心、分级蒸馏、过滤(例如通过压滤机)、振动式分离机、沉降(例如重力沉降)等。在某些实施方式中，可以使用两步分离系统，例如离心步骤和随后的振动筛分离步骤。

在非限制性示例性实施方式中，所述方法利用提供连续机械分离的倾析式离心机。倾析式离心机的运行原理是基于重力分离。倾析式离心机通过使用连续旋转产生在正常重力的1000至4000倍之间的重力来提高沉降速率。在经受这种力时，密度较大的固体粒子向外压在旋转的离心杯壁上，而密度较低的液体相形成同心的内层。使用不同的隔渣板根据需要改变所述液体的深度。由所述固体粒子形成的沉降物通过以与所述离心杯不同的速度旋转的螺旋输送机连续移除。结果，所述固体逐渐从池中“犁”出并向堆积成圆锥形“海滩”。离心力压实所述固体并排出多余的液体。然后所述压实的固体从离心杯中排出。所述一个或多个澄清的液体相在位于所述离心杯相反端处的隔渣板上溢流。所述离心机外壳内的挡板将所述分离的相引导到正确的流路中，并防止任何交叉污染的风险。所述螺旋输送机的速度可以使用变频驱动器(VFD)自动调节，以适应固体载荷的变化。在某些实施方式中，可以向所述分离步骤添加聚合物以提高分离效率并产生更干燥的固体产物。适合的聚合物包括聚丙烯酰胺，例如阴离子、阳离子、非离子和两性离子聚丙烯酰胺。

因此，所述分离过程导致形成所述准备的动物废料浆液的实质性固体组分和实质性液体组分。专业技术人员应当理解，术语“实质性固体”意味着其中具有一定量液体的固体。在特定实施方式中，所述实质性固体组分可能含有例如约40％至约64％的水分，通常为约48％至约58％之间的水分，并且在本文中有时被称为“固体”、“饼”或“湿饼”。同样地，应当理解术语“实质性液体”意味着其中具有一定量或数量固体的液体。在特定实施方式中，所述实质性液体组分可能具有约2％至约15％之间的固体(即约85％至约98％之间的水分)，通常为约4％至约7％之间的固体，并且在本文中有时被称为“液体”、“液体组分”或“离心分离液”(在分离利用离心的情况下使用后者)。大约30％的原始进料保留在所述实质性液体组分中，并且约70％保留在所述饼中。

将来自于所述分离步骤的固体干燥到适合于随后的材料操控和包装的水分含量。在某些实施方式中，将来自于所述分离步骤的固体在低于约220℃的温度下并以每小时约900kg至约2,700kg(湿重)固体的速率干燥约5至15分钟，例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15分钟。优选地，在每小时约1,500至约2,000kg固体的速率下所述最高干燥温度为200℃至约220℃。在其他实施方式中，所述固体在约80℃至约230℃之间，例如80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃或230℃的温度下干燥。适合的干燥设备对于专业技术人员来说是已知的，并包括例如流化床干燥机、真空干燥机、急骤干燥机和旋转干燥机。例如，在一个特定实施方式中，可以使用流化床干燥机来干燥从所述分离步骤获得的固体组分。在某些实施方式中，将所述固体组分干燥到低于约20％的水分。在特定实施方式中，将所述固体干燥到低于约19％、或低于约18％、或低于约17％、或低于约16％、或低于约15％、或低于约14％、或低于约13％、或低于约12％、或低于约11％、或低于约10％的水分。在优选实施方式中，将所述固体组分干燥到低于12％的水分。例如，可以对具有约30％至约55％的水分含量的固体组分进行所述干燥步骤约3-5分钟，以将水分含量降低到约10％。所述干燥的固体在本文中有时被称为“干燥饼”。所述干燥的固体可用作生物刺激物，以增强对提高植物生长、对胁迫的抗性、营养物摄取和效率等有贡献的微生物组。

在某些实施方式中，所述制造方法包括造粒步骤，由此将所述固体材料制成适合于在农业和园艺施用撒播机中使用的产品。在此类实施方式中，将来自于所述分离步骤的固体组分进料到组合笼式粉碎机/急骤干燥机中，并在约65℃至约220℃的范围内、优选地约200℃至约220℃之间的温度下干燥。将所述固体降低到小于约0.5mm例如约0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.15mm、0.1mm、0.05mm或更小的一致的细度以及小于或等于约25％水分的水分含量。优选地，将所述固体降低到小于约0.2mm的一致的细度和等于或小于约20％水分的水分含量。例如，在一个特定实施方式中，将所述固体进料到组合笼式粉碎机/急骤干燥机中，以产生具有小于约0.177mm(约80目)的细度的材料。然后将所述干燥的固体送往针式混合机并与适合的粘合剂(例如糖蜜)混合。在某些实施方式中，将所述固体/粘合剂混合物粒化到适合于农业施用播撒机的颗粒尺寸，其是约1mm至约6mm，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或6mm。优选地，所述用于农业施用播撒机的颗粒尺寸为约2mm至约4mm(约5-10目)。在其他实施方式中，将所述固体/粘合剂混合物粒化到适合于园艺施用播撒机的颗粒尺寸(即绿地级)，其是约0.1mm至约2mm，例如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2mm。优选地，所述用于园艺施用播撒机的绿地级颗粒尺寸为约0.6mm至约1.6mm(约12-30目)。将所述颗粒送往另一个干燥机进行最后干燥，在那里将所述颗粒干燥到低于约15％的水分，例如15％、14％、13％、12％、11％、10％或更低的水分；优选地，在这个阶段所述颗粒具有等于或低于约12％水分的水分含量。然后将所述干燥的颗粒冷却并进行尺寸筛分。

在某些实施方式中，所述制造方法是闭环系统，其中来自于所述系统的包括干燥机在内的任何或所有阶段的尾气和水蒸气被捕获并冷凝成富含营养物的液体形式。这种液体可以被重新整合到下文描述的液体制造方法中，例如整合到所述进料浆液、生物反应器或离开所述生物反应器的基础产物中。

下一个步骤涉及对所述实质性液体组分进行自热嗜热好氧生物反应(ATAB)。ATAB是一种放热过程，其中使所述具有细小悬浮固体的分离的液体组分在预定时间段中经受高温。有机质被所述原始废料中存在的微生物消耗，并且在所述微生物活动期间释放的热量维持嗜温和/或嗜热温度，从而分别有利于嗜温和嗜热微生物的生产。自热嗜热好氧生物反应产生含有宏量和微量营养物和PGPR的生物学稳定的产物。

在某些实施方式中，所述高温条件是约45℃至约80℃之间。更具体来说，所述高温条件是至少约46℃、或47℃、或48℃、或49℃、或50℃、或51℃、或52℃、或53℃、或54℃、或55℃、或56℃、或57℃、或58℃、或59℃、或60℃、或61℃、或62℃、或63℃、或64℃、或65℃、或66℃、或67℃、或68℃、或69℃、或70℃、或71℃、或72℃、或73℃、或74℃、或75℃、或76℃、或77℃、或78℃、或79℃。在特定实施方式中，所述高温条件是约45℃至约75℃之间，更特别是约45℃至约70℃之间，更特别是约50℃至约70℃之间，更特别是约50℃至约65℃之间，最特别是约55℃至约60℃之间。

通常，所述ATAB的温度逐渐升高到嗜温期，然后升高到嗜热期。本领域普通技术人员应当理解，所述嗜温期处于嗜温菌生长最好的温度范围(例如约20℃至约45℃)下。当温度升高到高于20℃至约40℃时，所述液体组分进入嗜温期，从而富集嗜温菌。在某些实施方式中，所述嗜温期温度在约30℃至约40℃之间，例如约30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃。在其他实施方式中，所述嗜温期温度为约35℃至约38℃。在此类实施方式中，将所述液体组分在嗜温期温度下维持1小时至几天的时间段，例如至少约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、1天、2天、3天、4天或5天。在优选实施方式中，将所述液体组分在嗜温期温度下维持约1至4天、更优选地约1至3天的时间段。例如，在一个特定实施方式中，将所述液体组分在嗜温期温度下维持约3天。当温度继续升高时，所述液体组分进入嗜热期，从而富集嗜热菌。本领域普通技术人员应当理解，所述嗜热期处于嗜热菌生长最好的温度范围(例如约40℃至约80℃)下。在某些实施方式中，所述嗜热期温度在约45℃至约80℃之间，例如约45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃。在其他实施方式中，所述嗜热期温度为约50℃至约70℃。

在某些实施方式中，将所述液体组分在所述高温下维持几小时到几天的时间段。通常使用1天至18天之间的范围。在某些实施方式中，所述条件可以维持1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多天。仅仅出于指导的目的，将所述生物反应在高温下维持较长的时间段例如3天或更多天，以确保病原生物体的适合的减少，例如以满足在作物的食用部分上使用的指导方针。然而，由于所述生物反应的长度影响所述生物反应产物的生物学和生物化学物质的含量，因此可以选择其他的时间例如几小时至1天或2天。在特定实施方式中，在适合于嗜热细菌的高温下维持后，将所述液体组分的温度逐渐降低到嗜温温度范围内，此时将它维持在嗜温期温度下直至如下所述将所述液体组分快速巴氏消毒或运行通过热交换器以快速降低温度，在许多情况下，任一者均会引起所述细菌产生芽胞。

在好氧嗜热条件下运行的一个挑战是当在高温条件下运行的同时通过满足或超过氧需求量来保持所述过程足够好氧。这是挑战的一个原因在于随着过程温度升高，残余溶解氧的饱和值下降。另一个挑战在于在逐渐升高的温度之内，所述嗜热微生物的活性提高，导致所述微生物的耗氧量增加。由于这些因素，在各种不同情况下，应该将更大量的氧气提供到所述含有生物质的溶液中。

正如在其内容整体并入本文的WO 2017/112605A1中所述，由于高的氧传递效率、独立控制氧传递的能力、优越的混合和降低的尾气生产，现有的生物反应器使用通气装置例如喷射通气机将大气氧气递送到所述生物反应器。然而，本发明人发现，大气氧气在生物反应器内部引起过量发泡，妨碍氧供应效率并引起空气供应的频繁关停。在某些情况下，例如，发泡水平超过几英尺，例如1、2、3、4、5、6、7、8英尺或更高。所述不充分的空气供应和反应中断进而导致不想要的有机质的不完全分解。更有甚者，悬浮在所述实质性液体料流中的未分解的固体的增加被证明是难以移除的，并频繁导致液体肥料在田间施用期间堵塞喷洒设备，从而中止田间操作。此外，存在于最终液体肥料产品中的未分解的固体降低稳定性和保质期。

因此，为了克服这些障碍，在特定实施方式中将纯氧或富氧空气递送到所述生物反应器，并以约0.1CFM至约5CFM/1,000加仑液体组分的速率注入或以其他方式递送到所述实质性液体组分中，例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5.0CFM/1,000加仑液体组分。在优选实施方式中，将所述纯氧或富氧空气递送到所述生物反应器，并以约0.5CFM至约1.5CFM/1,000加仑液体组分的速率注入或以其他方式递送到所述实质性液体组分中，更优选地，所述速率为约1.0CFM/1,000加仑液体组分。

在特定实施方式中，使用多个如上所述的喷布器将纯氧或富氧空气递送到所述生物反应器。例如，在ATAB期间可以使用一个或多个2微米烧结不锈钢喷布器将纯氧或富氧空气注入到所述实质性液体组分中。将所述实质性液体组分保持在好氧条件下将培养并富集好氧的嗜温和嗜热细菌。在特定实施方式中，所述液体组分中有机质的初始分解由嗜温生物体进行，它们快速分解可溶且可容易降解的化合物。所述嗜温生物体产生的热量导致ATAB期间的温度快速升高，从而富集嗜热生物体，它们加速蛋白质、脂肪和复杂碳水化合物(例如纤维素和半纤维素)的分解。当这些高能化合物的供应变得枯竭时，所述液体组分的温度逐渐降低，这再次促进嗜温生物体，引起所述液体组分中的剩余有机质的最终的“调制”或熟化期。因此，用纯氧或富氧供应代替大气氧气供应实质性降低了在ATAB期间在所述生物反应器中产生的泡沫的量。泡沫的减少进而允许更高效的空气供应，更一致的生物反应器操作和更稳固的好氧环境，从而造成未分解的有机质的实质性减少和更稳定且成本效益更高的终产物。

本文中描述的ATAB条件允许生长和富集用作PGPR的几种嗜热和嗜温微生物。可以从所述实质性液体组分分离的有益嗜热和嗜温微生物包括但不限于芽孢杆菌属菌种(Bacillus sp.)(例如伊斯隆恩西斯芽孢杆菌(B.isronensis)菌株B3W22,小木偶形芽孢杆菌(B.kokeshiiformis)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)菌株DSM 13、副地衣芽孢杆菌(B.paralicheniformis)、副地衣芽孢杆菌(B.paralicheniformis)菌株KJ-16)、棒状杆菌属菌种(Corynebacterium sp.)(例如有效棒状杆菌(C.efficiens)菌株YS-314)、海源菌属菌种(Idiomarina sp.)(例如印度洋海源菌(I.indica)菌株SW104)、大洋芽孢杆菌属菌种(Oceanobacillus sp.)(例如淤泥大洋芽孢杆菌(O.caeni)菌株S-11)、土壤芽孢杆菌属菌种(Solibacillus sp.)(例如耐银土壤芽孢杆菌(S.silvestris)菌株HR3-23)、芽孢八叠球菌属菌种(Sporosarcina sp.)(例如朝鲜芽孢八叠球菌(S.koreensis)菌株F73、浅黄色芽孢八叠球菌(S.luteola)菌株NBRC105378、纽约芽孢八叠球菌(S.newyorkensis)菌株6062、耐热芽孢八叠球菌(S.thermotolerans)菌株CCUG 53480)和脲芽孢杆菌属菌种(Ureibacillus sp.)(例如嗜热球形脲芽孢杆菌(U.thermosphaericus))。

在某些实施方式中，本文中公开的纯氧或富氧供应将ATAB期间所述生物反应器中的泡沫产生与在ATAB期间利用大气氧气供应的生物反应器相比降低至少约25％。在其他实施方式中，所述泡沫的产生被降低至少约50％。在更优选实施方式中，所述泡沫的产生被降低至少约75％或更多，例如约75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％或更多。在某些实施方式中，所述生物反应器中的泡沫水平低于约2英尺。在更优选实施方式中，所述生物反应器中的气泡水平低于约1英尺，例如12in.、11in.、10in.、9in.、8in.、7in.、6in.、5in.、4in.、3in.、2in.、1in.、0.5in.或更低。例如，在示例性实施方式中，所述泡沫水平为约6英寸。

在一种情况下，配置良好的氧气供应系统应该将溶解氧水平维持在约1mg/L至约8mg/L之间，例如约1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1.、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9.或8.0mg/L。在优选实施方式中，所述氧气供应系统应该将溶解氧水平维持在约2mg/L至约6mg/L之间，更优选地约3mg/L至约4mg/L之间。在某些实施方式中，所述生物反应的充氧根据氧化还原电位(ORP)来度量。通常，所述生物反应的ORP被维持在约-580mV至约+10mV之间。更特别地，它被维持在-250mV至-50mV之间的范围内。

为了监测所述ATAB的温度、pH和充氧参数，所述生物反应器可以装备有自动控制器以控制这些参数。在某些实施方式中，所述生物反应器装备有可编程逻辑控制器(PLC)，其通过调节通往所述生物反应器的氧气空气供应和pH调节器的进料速率，有效地控制pH、ORP和其他参数。事实上，氧气向本文中公开的任何方法步骤的递送可以以这种方式使用PLC来控制。

来自于所述浆液准备罐和浆液储存罐的尾气含有二氧化碳、空气、氨和水蒸气；而来自于所述生物反应器的尾气含有贫氧空气、二氧化碳和水蒸气。在某些实施方式中，这些尾气被导向生物过滤器。当应用于空气过滤和纯化时，生物过滤器利用微生物来除去不想要的元素。所述尾气流过填充床，并且污染物转移到所述填充材料表面上的薄生物膜中。包括细菌和真菌在内的微生物被固定化在所述生物膜中并降解所述污染物。

来自于所述生物反应器的产物料流被导入到接收容器中，并且可以在该阶段用作终产物或经历进一步加工。这种组合物在本文中有时被称为“基础组合物”或“基础产物”。在某些实施方式中，所述用于基础组合物的接收容器装备有搅拌系统，其将所述液体料流的胶体状组分维持在均匀悬液中。

所述初始加热步骤和在所述ATAB中应用的热和其他条件有效地实质性或完全消除了人类致病生物体以及杂草和种子，留下有益的好氧嗜热菌和嗜温菌。然而在某些实施方式中，对所述基础组合物进行第二次热处理，其目的是进一步降低微生物载量，使得可以根据需要用外源微生物增补所述组合物，例如在定制产品中。这个在本文中取决于处理的时间和温度被称为“巴氏消毒”或“快速巴氏消毒”的步骤包括将所述液体组合物加热到约65℃至约100℃之间的温度持续约5分钟至约60分钟之间的时间。在某些实施方式中，所述基础组合物被加热到至少70℃、或至少75℃、或至少80℃、或至少85℃、或至少90℃、或至少95℃。在某些实施方式中，所述基础组合物被加热至少10分钟、或至少15分钟、或至少20分钟、或至少25分钟、或至少30分钟、或至少35分钟、或至少40分钟、或至少45分钟、或至少50分钟、或至少55分钟，注意所述加热时间通常与加热温度成反比。在某些实施方式中，将所述组合物加热到约95℃持续约30至45分钟分钟。

所述液体组合物还可以经历一个或多个过滤步骤，以除去悬浮的固体。通过这种过滤过程留下的固体可以返回到所述制造方法系统，例如返回到好氧生物反应器。

过滤可以涉及各种不同的过滤尺寸。在某些实施方式中，所述过滤尺寸是100目(149微米)或更小。更特别地，所述过滤尺寸是120目(125微米)或更小、或140目(105微米)或更小、或170目(88微米)或更小、或200目(74微米)或更小、或230目(63微米)或更小、或270目(53微米)或更小、或325目(44微米)或更小、或400目(37微米)或更小。在特定实施方式中，所述过滤尺寸是170目(88微米)、或200目(74微米)、或230目(63微米)、或270目(53微米)。在某些实施方式中，可以使用过滤步骤的组合，例如170目然后是200目，或200目然后是270目过滤。

过滤通常使用振动筛例如不锈钢目筛、鼓筛、盘式离心机、压力过滤容器、带压机或其组合来进行。过滤通常在冷却到环境空气温度即低于约28℃-30℃的产物上进行。

所述基础产物也可以被进一步配制以产生用于特定目的的产品，其在本文中有时被称为“配方产品”、“配方组合物”等。在某些实施方式中，添加剂包括宏量营养物例如氮和钾。通过添加宏量营养物例如氮和钾配制的产品有时被称为“配制到等级”，正如本领域技术人员将会认识到的。在包含从鸡粪制备的液体营养组合物的示例性实施方式中，所述基础组合物被配制成含有约1.5％至约3％的氮和约1％的钾，以产生适合用于有机或常规农业产业的生物肥料产品。对于仅仅常规农业使用来说，示例性实施方式可以包括将基础组合物配制成含有约7％的氮、约22％的磷和约5％的锌，用作底肥以优化植物生长和发育。

在其他实施方式中，添加剂根据需要或期望包括一种或多种微量营养物。尽管所述基础组合物正如下文详细描述的已经含有广范围的微量营养物和其他有益物质，但用此类添加剂配制所述组合物有时是有益的。适合用于有机和常规农业两者的添加剂包括但不限于血粉、种子粉(例如大豆分离物)、骨粉、羽毛粉、腐殖质(腐植酸、黄腐酸、胡敏素)、微生物接种剂、糖类、微粉化的磷酸岩和硫酸镁，仅仅举出几个例子。对于仅仅常规农业来说，适合的添加剂还可以包括但不限于尿素、硝酸铵、UAN——尿素和硝酸铵、多磷酸铵、硫酸铵和微生物接种剂。适合添加到所述基础产物的其他材料对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

在某些实施方式中，所述添加到基础组合物的材料仅被批准用于常规农业。在其他实施方式中，所述添加到基础组合物的材料本身被批准用于有机农业项目例如USDANOP，并且因此可用于常规、有机或再生农业项目。在特定实施方式中，氮以硝酸钠、特别是被批准用于有机农业项目的智利硝酸钠的形式添加。在其他实施方式中，钾作为硫酸钾添加。在另外的其他实施方式中，钾作为氯化钾、硫酸镁钾和/或硝酸钾添加。

所述基础组合物可以在其离开生物反应器后并在其完成包装之前的任何时间调配。在一个实施方式中，所述产物在任何后续的加工步骤之前用宏量营养物调配。在这个实施方式中，将所述产物料流导入配方产品接收容器，在那里添加所述宏量营养物。如果需要，其他材料可以在此时添加。所述配方产品接收器可以装备有搅拌系统，以确保所述制剂维持适合的均匀性。

对于作用技术人员来说，显然上文描述的后续加工步骤即巴氏消毒、过滤和配制可以单个地或组合地并以任何顺序进行。因此，例如，一个实施方式包括配制到等级、巴氏消毒、两种水平的过滤和二次配制步骤。另一个实施方式不包括巴氏消毒和一种或两种水平的过滤。取决于最终组合物的所需性质，其他组合也是适合的。

在包装和/或储存之前，调整所述液体组合物的最终pH以增强稳定性，可能是有益的。因此，在某些实施方式中，可以使用如上所述的适合的pH调节剂将所述终产物调整到约4至约8之间、或约4.5至约8之间、或约5至约8之间、或约5.5至约7.5之间、或约6至约7.5之间、或约5.5至约7.0之间、或约6.5至约7.0之间的pH。在特定实施方式中，所述pH调节剂是有机酸例如柠檬酸。

在特定实施方式中，ATAB后的加工包括一个或多个下述步骤。对于有机农业来说，可以通过添加硝酸钠和硫酸钾将所述基础组合物配制到等级为1.5-0-3或3-0-3(N-P-K)。或者，对于常规农业来说，可以通过添加硫酸钾将所述基础组合物配制到等级为0-0-6-2S(N-P-K)。接下来用柠檬酸将所述组合物的pH调整到5.5，然后以每分钟约40加仑的速率冲洗通过振动筛。所述振动筛安装有200目不锈钢筛网。然后将所述过滤的产物泵过筒式过滤器。所述筒式过滤器的典型运行参数包括下述一者或多者：(1)最高40PSI的压差；(2)29.5℃(85℉)或更低的入口温度；和(3)最高40PSI的容器外壳压力。在某些实施方式中，对所述组合物进行一个过滤步骤。在其他实施方式中，在所述方法中包括超过一个过滤步骤。

在某些实施方式中，将所述液体组合物或配方产品导入储存罐，所述储存罐可以装备有pH和温度控制和/或搅拌系统。在特定实施方式中，所述储存罐也可以装备有氧气供应系统。在此类实施方式中，通过以约0.1CFM至约3CFM/10,000加仑液体，例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0CFM/10,000加仑液体的速率注入纯氧或富氧空气，将所述ATAB后的液体产物保持在好氧条件下。优选地，所述纯氧或富氧空气以约0.25CFM至约1.5CFM/10,000加仑液体，更优选地约0.5CFM/10,000加仑液体的速率递送到所述ATAB后的液体产物。在某些实施方式中，氧气通过多个喷布器例如上文描述的喷布器来递送。通过将所述ATAB后的液体产物(即所述液体组合物或配方产品)保持在好氧条件下，避免了厌氧化合物的形成。

所述最终产品的包装可以包括将所述产品分发到容器中，所述材料可以从所述容器倾倒出来。在某些实施方式中，填充过的容器可以用膜盖(“通气盖”，例如来自于W.L.Gore,Elkton,MD)密封，以允许空气在所述容器的顶部空间中流通。这些膜可以是疏水的并具有足够小的孔眼，即使在容器完全倒置的情况下材料也不会泄漏。此外，所述孔眼可以适当小(例如0.2微米)，以消除容器内含物的微生物污染风险。