CN101704689A - 一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法 - Google Patents

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Abstract

一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，它属于固体废弃物资源化利用领域。具体步骤是在生活垃圾二次发酵段高温期提取优势菌群，培养驯化后得到复合菌剂。在二次发酵初期，以1～5％的接种量接种复合菌剂，与未接种的生活垃圾堆肥方法相比，其二次发酵段高温期提前5～15h，并延长高温持续时间15～31h，缩短二次发酵堆肥时间4～10d，从而缩短整个堆肥周期，提高堆肥生产效率。本发明经济效益明显，方法流程简单，便于应用。

Description

一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化利用领域，具体涉及在生活垃圾二次发酵高温段提取优势菌群，经富集培养，驯化培养后，在生活垃圾二次发酵初期接种，这种方法可使二次发酵高温期提前，延长高温期持续时间，缩短二次发酵时间，加速生活垃圾堆肥化进程。
背景技术
随着经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，垃圾排放量与日俱增，全球每年新增垃圾约100多亿吨，给人类的生存环境带来极大的威胁，据统计，我国年产垃圾量1亿吨左右，有200多个城市陷入垃圾包围中，而且数量还在持续增长。生活垃圾在堆放时，由于温度、湿度等原因，会腐烂、发酵，产生NH3、SO2、沼气等有毒有害气体，发出恶臭，污染大气；产生渗沥液，污染地表水、土壤和地下水；滋生有害病菌及生物；破坏景观环境，严重影响环境卫生及人体健康。
堆肥化是生活垃圾处理的重要方式，主要依靠微生物的新陈代谢活动来实现。因堆肥具有投资少，且堆肥成品又可作为农作物生长所需的有机肥，特别适合推广普及。在我国，堆肥技术可追溯到古代的野积式堆肥，而现代堆肥技术起源于英国农业学家Albert Howard于1905～1934年在印度开发的著名堆肥方法“Indore法”。我国七十年代末，建设部加强了对城市生活垃圾管理的力度，其重要标志是从1980年起城市生活垃圾的基础数据列入了“建设部统计年鉴”，积极组织垃圾堆肥处理技术的“八五”国家科技攻关项目：《城市生活垃圾卫生填埋和热化学处理技术研究》、《城市生活垃圾堆肥处理技术研究》、《城市生活垃圾收运系统技术研究》。经过几十年来，尤其是近二十多年来的努力，从技术上看，已基本完成了从传统经验型向现代化垃圾堆肥处理技术的转变，其主要表现为：(1)间歇动态好氧堆肥技术已基本上达到国际先进水平，通过近十年来的工业化运转，工艺已基本成熟，具备了产业化发展的条件。(2)静态好氧堆肥处理技术通过工业化运转，工艺已基本成熟，基本上具备了产业化发展的条件。(3)堆肥处理工艺所需要的机械设备已基本配套，并具有国产化设计、制造能力。
但是我们还应看到垃圾堆肥工艺仍存在堆肥时间长、肥效不高的缺点，影响了堆肥产业的发展。为了缩短堆肥周期，早在上世纪40年代，美国就通过接种细菌使堆肥时间缩短1～3d。近年来，日本把以多孔陶瓷为载体的菌种大量投入垃圾中，可将6个月才能分解的难降解物在24h内分解完毕。最近，有公司报道，用日本的菌剂，48h就可把垃圾腐熟。接种微生物菌剂可以有效缩短堆肥周期，提高腐熟程度，因而得到广泛的研究和应用。目前关注较多的是在堆肥一次发酵段接种活性菌剂，缩短一次发酵时间。事实上，二次发酵段发酵时间的长短同样影响堆肥生产效率，在二次发酵高温期提取优势菌群，经富集培养、驯化培养得到复合菌剂后，在二次发酵初期接种复合菌剂，这对生活垃圾堆肥而言是一个全新方法。
发明内容
为解决生活垃圾堆肥时间长，肥效不高的问题，本发明提供了一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，以缩短二次发酵段升温的启动时间，并实现了延长高温时间和缩短二次发酵时间。
本发明在二次发酵段添加自制的复合菌剂，有效地缩短堆肥时间和加快堆肥化进程，其步骤包括：
(1)复合菌剂制备单元：在堆肥二次发酵高温期采集样品，用水稀释，吸取一定量的稀释液，接入富集培养基中培养，将富集培养后的菌群进行驯化，得到有效的复合菌剂。
(3)接种堆肥化单元：二次发酵初期，加入自制复合菌剂，并观察效果。
复合菌剂由两种或两种以上微生物共同培养组成，能够充分发挥群体的联合作用优势，缩短高温期启动时间，延长高温时间，缩短堆肥腐熟时间，从而有效地加快堆肥化进程。复合菌剂应用方便，近年来研究备受关注，其研究和应用将为生活垃圾堆肥化提供一条更为实用、可靠、经济的途径。
本发明的复合菌剂来源于生活垃圾二次发酵高温期，并在二次发酵初期接种复合菌剂，有如下优点和效果：
(1)避免与堆肥中土著微生物的竞争，经济效益好；
(2)缩短高温期来临时间，并延长高温时；
(3)缩短堆肥腐熟时间。
在生活垃圾二次发酵段接种复合菌剂是一种缩短堆肥时间的有效方法，可以在生活垃圾堆肥化工艺中推广使用。
附图说明
图1生活垃圾二次发酵段接种复合菌剂堆肥化的流程图。
具体实施方法
本发明所述一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，包括复合菌剂制备单元和接种堆肥化单元。
所述复合菌剂制备单元，是采集堆肥二次发酵段高温期的样品10g，加入100mL无菌水进行稀释，放入转速150转/min和温度55℃恒温培养箱中恒温培养3h。移取25～30mL溶液放入离心管中，在2000r/min的转数下离心5min后，取上清液至250mL锥形瓶中，将制备好的富集培养基按一定的比例加入到250mL锥形瓶中，放入转速150转/min和温度55℃恒温培养箱中，因为富集培养基提供微生物生长所需要的营养元素，因此微生物大量繁殖，微生物数量有显著提高。在富集培养后的菌群中添加C/N一定的生活垃圾，并不断地改变生活垃圾的数量，驯化一段时间后，得到有效的复合菌剂。
所述接种堆肥化单元，是在生活垃圾堆肥二次发酵段初期，以3％的接种量接种复合微生物菌剂，接种方式采用喷洒的方式，堆肥采用间歇通风方式，控制氧气含量，观察堆肥化过程的物理指标和生物指标，同时设置对照组。结果见下表1。
表1二次发酵段堆肥化过程的物理指标和生物指标
  指标   接种   未接种
  进入高温期时间(h)   12±3   22±2
  高温段维持时间(h)   46±5   23±3
  最高温度(℃)   56±2   47±2
  pH值   7.8±0.2   7.5±0.2
  含水率(％)   46.10±2   48.23±1.5
  总菌数(LOG/CFU·g-1)   8.41±0.16   7.69±0.18
  C/N大于20的时间(d)   16±2   23±1
从结果可见，在堆肥二次发酵段初期接种复合菌剂，确实可以加强微生物活性，加快微生物的新陈代谢，使得生活垃圾二次发酵高温期提前5～15h，并延长高温时间15～31h，缩短二次发酵堆肥时间4～10d，提高了堆肥生产效率。

Claims (5)

1.一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，其特征是从生活垃圾二次发酵段高温期提取优势菌群，培养驯化后得到复合菌剂，以1～5％的接种量接种复合菌剂，使得生活垃圾二次发酵段高温期提前5～15h，并延长高温持续时间15～31h，缩短二次发酵堆肥时间4～10d，提高堆肥生产效率。
2.根据权利要求1所述的一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，其特征是选用二次发酵高温期的优势菌群，经富集培养，驯化培养后得到复合菌剂，避免了外加菌种与土著微生物的竞争而影响堆肥效果。
3.根据权利要求1所述的一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，其特征是在堆肥二次发酵初期加入复合菌剂，有效的缩短高温期来临时间，并延长高温持续时间，从而缩短堆肥时间。
4.根据权利要求1所述的一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，其特征是以2～3％的接种量接种复合菌剂。
5.根据权利要求1所述的一种二次发酵段接种复合菌剂的堆肥化方法，其特征是堆肥采用好氧方式。
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