CN101987794B - 高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，步骤为：(1)将园林绿化垃圾等有机质粉碎后灭菌；(2)向固相中加入营养基质并投入木质素、纤维素降解菌；(3)发酵培养24-26h后，每隔8小时采用低频超声波照射20分钟，直至发酵培养第4-7天；(4)待腐熟1-3天后，再经过灭菌处理，即得到成品有机肥。本发明所需设备简单，工艺简便，实现了园林绿化垃圾的无害化处理，同时生产能够促进作物生长的有机肥，解决了当前园林绿化垃圾难于降解、再利用的难题，具有极其深远的社会意义和经济价值。

Description

高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其是一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法。
背景技术
在城市化进程中，对城市原有林木花草大肆砍伐，导致城市环境质量急剧恶化，全球气候变暖速度加快。为了改善城市环境质量，延缓地球变暖，城市绿化成为解决这一问题的有效手段。城市绿化就是在城市中植树造林、种草种花，把一定的地面(空间)覆盖或者是装点起来。许多城市结合道路建设、河道整治和旧城改造开展绿化工作，有效增加了绿地面积，园林化街道、小区和单位创建活动深入开展，城乡绿化一体化建设快速推进，为城市发展注入了新的活力。目前，城市绿化覆盖率达到36％以上，城市建成区绿化覆盖面积96.3万公顷，人均公共绿地面积7.39平方米。
为使绿化带更为美观，经常需要对林木花草进行修剪，由此产生大量的园林绿化垃圾。园林绿化垃圾主要包括枯枝、落叶以及修剪草坪、灌木或树枝、树叶等的废弃物。这种垃圾与城市生活垃圾不同，它是由纤维素、半纤维素和木质素组成，直接燃烧，不但污染大气环境，而且热值低，不便于利用；如果进行填埋处理，虽然可以依靠土壤自身的能力将其降解，但降解时间长，消耗土壤中的养分，利用率低；如果将其长期堆置，不但占用土地，而且随着时间的流逝，堆置物自身发酵，产生恶臭和渗滤液，严重破坏周边环境，对人们正常生活产生极大影响。由于园林绿化垃圾的组成物质经土壤自然降解可转化为有机肥料，因此，从环境保护和废弃物再利用的角度，迫切需要一种能够快速高效降解园林绿化垃圾并将其再利用的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，该方法利用园林绿化垃圾通过微生物降解生产有机肥，实现废弃物循环再利用，节约土地资源，节约园林绿化资金，提高资源利用效率。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)园林绿化垃圾经过粉碎机粉碎形成粉碎垃圾，预热至50-80℃；
(2)向粉碎垃圾中加入为其固相体积10-25％的营养液，制成发酵底物，然后在120-122℃湿热灭菌18-25min；
(3)向发酵底物中按其体积比10∶1喷入木质素降解菌和纤维素降解菌培养液，其中培养液中菌落浓度均为1×107-9×108cfu/mL；
(4)喷入培养液的发酵底物发酵培养24-26h后，每隔7-9小时采用频率15-25kHz超声波照射25-35min，直至发酵培养第4-7天得到发酵物；
(5)发酵物腐熟1-3天后，再经过灭菌处理，即得到成品有机肥。
而且，所述的粉碎园林绿化垃圾的颗粒粒径为50-80目。
而且，所述的营养液的组分及重量比为：硫酸锰0.5％、硫酸锌0.1％、硫酸铜0.1％、硫酸亚铁0.1％，其余为水。
而且，所述的营养液的pH为4.5-6.0。
而且，所述的木质素降解菌为曲霉、青霉、芽孢杆菌、地霉中的一种或几种组成。
而且，所述的纤维素降解菌为木霉、纤维杆菌、放线菌、脉胞霉中的一种或几种组成。
本发明的优点和有益效果是：
1、本发明采用木质素和纤维素同步发酵降解，在超声波的胁迫下可改变发酵设备中固、液、气三相混合状态，改变底物的物理状态或分子结构，使其容易被微生物利用，从而提高工业发酵过程的效率；低强度超声可使细胞膜通透性增加，促进代谢产物(生物酶)的跨膜扩散，超声作用能使细胞膜的微孔直径增大，改变菌丝细胞的通透性，从而增加生物酶的分泌量，并将其迅速排出体外，促进反应快速进行。
2、本发明在发酵培养24-26h后，每隔8小时采用频率15-25kHz超声波照射30分钟，直至发酵培养第4-7天，其降解周期缩短了40％，不但简化了生产工艺，提高了设备的利用率，而且由于采用超声波照射方法，使微生物代谢产生高酶活的LiP(木质素过氧化物酶)、MnP(锰过氧化物酶)、Lac(漆酶)、Cel(纤维素酶)和Hcel(半纤维素酶)快速释放，提高效率，有效地降低反应成本约20％以上。
3、本发明所需设备简单，工艺简便，实现了园林绿化垃圾的无害化处理，同时生产能够促进作物生长的有机肥，解决了当前园林绿化垃圾难于降解、再利用的难题，具有极其深远的社会意义和经济价值。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
下述实施例中所述的
实施例1：
一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，该方法包括以下步骤：
(1)园林绿化垃圾经过粉碎机粉碎形成粉碎垃圾，粉碎垃圾的颗粒粒径为50目，预热至65℃；
(2)向粉碎垃圾中加入为其固相体积10％的营养液，制成发酵底物，然后在121℃湿热灭菌20min；
其中营养液的组分及重量比为：由硫酸锰0.5％，硫酸锌0.1％，硫酸铜0.1％、硫酸亚铁0.1％和水99.2％组成，营养液的pH为4.5，
(3)向发酵底物中按其体积比10∶1喷入木质素降解菌和纤维素降解菌培养液，培养液中菌落浓度均为1×107cfu/mL；
其中木质素降解菌为曲霉、芽孢杆菌，其体积比为2∶1；纤维素降解菌为纤维杆菌、放线菌，其体积比为1∶2；
(4)喷入培养液的发酵底物发酵培养24h后，每隔8小时采用频率15kHz超声波照射30min，直至发酵培养第4天得到发酵物；
(5)发酵物腐熟1天后，再经过灭菌处理，即得到成品有机肥。
实施例2：
一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，该方法包括以下步骤：
(1)园林绿化垃圾经过粉碎机粉碎形成粉碎垃圾，粉碎垃圾的颗粒粒径为65目，预热至65℃；
(2)向粉碎垃圾中加入为其固相体积16％的营养液，制成发酵底物，然后在121℃湿热灭菌20min；
本实施例的营养液的pH为5.0。
(3)向发酵底物中按其体积比10∶1喷入木质素降解菌和纤维素降解菌培养液，培养液中菌落浓度均为5×108cfu/mL；
其中木质素降解菌为曲霉、芽孢杆菌，其体积比为2∶1；纤维素降解菌为纤维杆菌、放线菌，其体积比为1∶1；
(4)喷入培养液的发酵底物发酵培养25h后，每隔8小时采用频率20kHz超声波照射30min，直至发酵培养第5天得到发酵物；
(5)发酵物腐熟2天后，再经过灭菌处理，即得到成品有机肥。
实施例3：
一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，该方法包括以下步骤：
(1)园林绿化垃圾经过粉碎机粉碎形成粉碎垃圾，粉碎垃圾的颗粒粒径为80目，预热至80℃；
(2)向粉碎垃圾中加入为其固相体积25％的营养液，制成发酵底物，然后在121℃湿热灭菌20min；
本实施例的营养液的pH为6.0。
(3)向发酵底物中按其体积比10∶1喷入木质素降解菌和纤维素降解菌培养液，其中培养液中菌落浓度均为9×108cfu/mL；
其中木质素降解菌为曲霉、芽孢杆菌，其体积比为1∶1；纤维素降解菌为纤维杆菌、放线菌，其体积比为1∶1；
(4)喷入培养液的发酵底物发酵培养26h后，每隔8小时采用频率25kHz超声波照射30min，直至发酵培养第7天得到发酵物；
(5)发酵物腐熟3天后，再经过灭菌处理，即得到成品有机肥。

Claims (5)

1.一种高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
⑴园林绿化垃圾经过粉碎机粉碎形成粉碎垃圾，预热至50-80℃；
⑵向粉碎垃圾中加入为其固相体积10-25%的营养液，制成发酵底物，然后在120-122℃湿热灭菌18-25min；
所述的营养液的组分及重量比为：硫酸锰0.5%、硫酸锌0.1%、硫酸铜0.1%、硫酸亚铁0.1%，其余为水；
⑶向发酵底物中按其体积比10：1喷入木质素降解菌和纤维素降解菌培养液，其中培养液中菌落浓度均为1×107-9×108cfu/mL；
⑷喷入培养液的发酵底物发酵培养24-26h后，每隔7-9小时采用频率15-25kHz超声波照射25-35min，直至发酵培养第4-7天得到发酵物；
⑸发酵物腐熟1-3天后，再经过灭菌处理，即得到成品有机肥。
2.根据权利要求1所述的高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，其特征在于：所述的粉碎园林绿化垃圾的颗粒粒径为50-80目。
3.根据权利要求1所述的高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，其特征在于：所述的营养液的pH为4.5-6.0。
4.根据权利要求1所述的高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，其特征在于：所述的木质素降解菌为曲霉、青霉、芽孢杆菌、地霉中的一种或几种组成。
5.根据权利要求1所述的高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法，其特征在于：所述的纤维素降解菌为木霉、纤维杆菌、放线菌、脉胞霉中的一种或几种组成。
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