CN102409034A - 一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂及其制备方法和应用，该复合微生物菌剂由复合菌体和载体组成，复合菌体由嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13混合组成，载体由碎花生壳、沙子、刨花和麸皮组成；复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为5～10％。本发明通过把高效的复合菌群和透气性较好的载体材料混合制成复合微生物菌剂，将其投放应用于餐厨垃圾处理，在常温下运行效果很好，餐厨垃圾降解率达到75％以上，从根本上解决了现有技术中需高温的难题；且不必经过滤除水分等微生物处理工艺，处理步骤简单，效果稳定，无任何环境污染。

Description

一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及微生物菌剂技术领域，具体地说，本发明涉及一种常温高效降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国经济的发展和城市化进程的加快，人口聚集和城市化进程必将加快，城市生活垃圾的排放量愈来愈大，其中餐厨垃圾所占的比例日渐上升，占到了城市生活垃圾37％～62％。由于餐厨垃圾中含有大量的糖、淀粉、蛋白质，且盐分和油脂含量也很高，如果不加处理，餐厨垃圾极易变质、腐烂、发酵、滋生有害微生物及蚊蝇，产生大量毒素及散发恶臭气体，污染水体和大气，会严重影响城市面貌、损害居民身体健康、破坏环境质量。但餐厨垃圾具有丰富营养元素、高有机物及无机盐含量，若能有效处理会成为具有一定利用价值的资源。我国是人口众多、人均资源缺乏的发展中国家，但是垃圾资源化工作进展却十分缓慢。如何实现垃圾资源化和缩减垃圾处理量，是我国正面临的迫切问题。
应用微生物菌剂进行垃圾处理的方法现在虽然很多，但真正应用的很少，且无法解决湿度大和异味的问题，且大多数菌剂处于实验室的小试阶段，大规模应用时效果很差，需要进行加温去除垃圾中的水分等前处理过程。目前尚未发现有在常温下和不经过滤除水分的降解餐厨垃圾的微生物处理技术。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种常温下能高效降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂由复合菌体和载体组成，所述复合菌体由嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13混合组成，所述载体由碎花生壳、沙子、刨花和麸皮组成；所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为5～10％。
本领域普通技术人员可从中国工业微生物菌种保藏中心购买得到本发明所述嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13，其在中国工业微生物菌种保藏中心的保藏编号分别为CICC10481和CICC1977。
优选地，所述嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13的重量比为1～2∶0.5～3。
优选地，所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为6～8％。
优选地，所述碎花生壳、沙子、刨花和麸皮的重量比为1～3∶1～2∶0.5～1∶1～2.5；更优选地，所述碎花生壳、沙子、刨花和麸皮的重量比为2～3∶1～1.5∶0.8～1∶1～2。
本发明的另一目的在于提供上述常温下降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别培养菌株嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13，离心收集获得菌体，混合，得复合菌体；
(2)将碎花生壳、沙子、刨花和麸皮混合制成载体；
(3)将步骤(1)所得的复合菌体与步骤(2)所得的载体混合，即得复合微生物菌剂，所述复合菌体占所述复合微生物菌剂的质量百分含量为5～10％。
本发明还提供了上述复合微生物菌剂在常温降解餐厨垃圾方面的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过把高效的复合菌体和透气性较好的载体材料混合制成复合微生物菌剂，将其投放应用于餐厨垃圾处理，在常温下运行效果很好，餐厨垃圾降解率达到75％以上，从根本上解决了现有技术中需高温的难题，且不必经过滤除水分等微生物处理工艺，处理步骤简单，处理效果稳定，无任何环境污染。
具体实施方式
以下结合具体实施例来详细说明本发明。
以下实施例中，菌株嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11(保藏编号为CICC10481)和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13(保藏编号为CICC1977)均购自中国工业微生物菌种保藏中心。
实施例1 一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂
制备方法为：
(1)培养菌株，制备复合菌体
先将菌株嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11冻干粉加入到5mL液体培养基中摇床培养，逐级放大到100L发酵罐功能培养基中培养。于发酵罐中28～38℃培养12～24h，最佳为16～20h，然后离心收集菌体。其中液体培养基和功能培养基的组成均为：硝酸钾1g，氯化钠0.5g，酵母膏0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，pH7.2～7.4，配制时，补足水分至1000ml。
先将菌株酵母菌Saccharomyces sp.zsq13冻干粉加入到5ml液体培养基中摇床培养，逐级放大到100L发酵罐功能培养基中培养。于发酵罐中28～38℃培养12～24h，最佳为16～20h，然后离心收集菌体。其中液体培养基和功能培养基的组成均为：蛋白胨5g，牛肉膏5g，乳酸钠5g，pH6.8～7.0，配制时，补足水分至1000ml。
将离心得到的嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11菌体和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13菌体按照1∶1的比例混合，得到复合菌体；
(2)将碎花生壳∶沙子∶刨花∶麸皮按重量比为1∶2∶0.5∶1混合制成载体；
(3)将步骤(1)所得的复合菌体与步骤(2)所得的载体混合制得复合微生物菌剂，所述复合菌体占复合微生物菌剂的质量百分含量为5％。
实施例1的复合微生物菌剂对餐厨垃圾的降解率试验：
(1)餐厨垃圾的组成：食堂中剩下的饭菜，去除骨头等大块、坚硬的部分；
(2)将实施例1制得的复合微生物菌剂放进垃圾机里，继续发酵24h后，然后加入1kg上述餐厨垃圾，每隔一天加入1kg上述餐厨垃圾，连续十天，加入的总的餐厨垃圾与复合微生物菌剂的重量比大约为6∶1。
(3)测定垃圾降解率
复合微生物菌剂的降解处理效果(垃圾降解率)以重量减量效率来体现：
其中A：投入的餐厨垃圾重(Kg)；B：投入餐厨垃圾前总量(Kg)；C：处理后总量(投入餐厨垃圾10天后的重量)。
称量未加餐厨垃圾时垃圾机和菌剂的重量为21.07kg(B)，每天加入1kg餐厨垃圾(A＝1*10)后，10天后再称量垃圾机和菌剂及剩余餐厨垃圾的总重量为28.99kg(C)。根据公式计算出垃圾机运行10天后的垃圾重量平均减量效率为79.2％。
实施例2 一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂
该实施例的复合微生物菌剂的制备方法除了步骤(1)中离心得到的嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11菌体和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13菌体的重量比为1.5∶1；步骤(2)中碎花生壳∶沙子∶刨花∶麸皮＝2∶1.5∶0.8∶2；步骤(3)中复合菌体占复合微生物菌剂的质量百分含量为6％外，其他步骤均与实施例1相同。
实施例2的复合微生物菌剂对餐厨垃圾的降解率试验：
(1)餐厨垃圾的组成：食堂中剩下的饭菜，去除骨头等大块、坚硬的部分；
(2)将实施例1制得的复合微生物菌剂放进垃圾机里，继续发酵24h后，然后加入1kg上述餐厨垃圾，每隔一天1kg上述餐厨垃圾，连续十天，加入的总的餐厨垃圾与微生物菌剂的重量比大约为4∶1。
(3)测定垃圾降解率
复合微生物菌剂的降解处理效果(垃圾降解率)以重量减量效率来体现：
Figure BDA0000107066230000042
其中A：投入的餐厨垃圾重(Kg)；B：投入餐厨垃圾前总量(Kg)；C：处理后总量(投入餐厨垃圾10天后的重量)。
称量未加餐厨垃圾时垃圾机和菌剂的重量为21.72kg(B)，每天加入1kg餐厨垃圾(A＝1*10)后，10天后再称量垃圾机和菌剂及剩余餐厨垃圾的总重量为29.82kg(C)。根据公式计算出垃圾机运行10天后的垃圾重量平均减量效率为81％。
实施例3 一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂
该实施例的复合微生物菌剂的制备方法除了步骤(1)中离心得到的嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11菌体和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13菌体的重量比为2∶3；步骤(2)中碎花生壳∶沙子∶刨花∶麸皮＝2.5∶1∶1∶2；步骤(3)中复合菌体占复合微生物菌剂的质量百分含量为8％外，其他步骤均与实施例1相同。
实施例3的复合微生物菌剂对餐厨垃圾的降解率试验：
(1)餐厨垃圾的组成：食堂中剩下的饭菜，去除骨头等大块、坚硬的部分；
(2)将实施例1制得的复合微生物菌剂放进垃圾机里，继续发酵24h后，然后加入1kg上述餐厨垃圾，每隔一天1kg上述餐厨垃圾，连续十天，加入的总的餐厨垃圾与微生物菌剂的重量比大约为3∶1。
(3)测定垃圾降解率
复合微生物菌剂的降解处理效果(垃圾降解率)以重量减量效率来体现：
Figure BDA0000107066230000051
其中A：投入的餐厨垃圾重(Kg)；B：投入餐厨垃圾前总量(Kg)；C：处理后总量(投入餐厨垃圾10天后的重量)。
称量未加餐厨垃圾时垃圾机和菌剂的重量为19.95kg(B)，每天加入1kg餐厨垃圾(A＝1*10)后，10天后再称量垃圾机和菌剂及剩余餐厨垃圾的总重量为28.49kg(C)。根据公式计算出垃圾机运行10天后的垃圾重量平均减量效率为85.4％。
实施例4 一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂
该实施例的复合微生物菌剂的制备方法除了步骤(1)中离心得到的嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11菌体和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13菌体的重量比为1∶3；步骤(2)中碎花生壳∶沙子∶刨花∶麸皮＝1.5∶1.8∶0.5∶2.5；步骤(3)中复合菌体占复合微生物菌剂的质量百分含量为10％外，其他步骤均与实施例1相同。
实施例4的复合微生物菌剂对餐厨垃圾的降解率试验：
(1)餐厨垃圾的组成：食堂中剩下的饭菜，去除骨头等大块、坚硬的部分；
(2)将实施例1制得的复合微生物菌剂放进垃圾机里，继续发酵24h后，然后加入1kg上述餐厨垃圾，每隔一天1kg上述餐厨垃圾，连续十天，加入的总的餐厨垃圾与微生物菌剂的重量比大约为5∶1。
(3)测定垃圾降解率
复合微生物菌剂的降解处理效果(垃圾降解率)以重量减量效率来体现：
Figure BDA0000107066230000061
其中A：投入的餐厨垃圾重(Kg)；B：投入餐厨垃圾前总量(Kg)；C：处理后总量(投入餐厨垃圾10天后的重量)。
称量未加餐厨垃圾时垃圾机和菌剂的重量为20.48kg(B)，每天加入1kg餐厨垃圾(A＝1*10)后，10天后再称量垃圾机和菌剂及剩余餐厨垃圾的总重量为28.12kg(C)。根据公式计算出垃圾机运行10天后的垃圾重量平均减量效率为76.4％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂由复合菌体和载体组成，所述复合菌体由嗜酸乳杆菌Lactobacillusacidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13混合组成，所述载体由碎花生壳、沙子、刨花和麸皮组成；所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为5～10％。
2.根据权利要求1所述的常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂，其特征在于，所述嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13的重量比为1～2∶0.5～3。
3.根据权利要求1所述的常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为6～8％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂，其特征在于，所述碎花生壳、沙子、刨花和麸皮的重量比为1～3∶1～2∶0.5～1∶1～2.5。
5.根据权利要求4所述的常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂，其特征在于，所述碎花生壳、沙子、刨花和麸皮的重量比为2～3∶1～1.5∶0.8～1∶1～2。
6.一种常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别培养菌株嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13，离心收集获得菌体，混合，得复合菌体；
(2)将碎花生壳、沙子、刨花和麸皮混合制成载体；
(3)将步骤(1)所得的复合菌体与步骤(2)所得的载体混合，即得复合微生物菌剂，所述复合菌体占所述复合微生物菌剂的质量百分含量为5～10％。
7.根据权利要求6所述的常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus zsq11和酵母菌Saccharomyces sp.zsq13的重量比为1～2∶0.5～3。
8.根据权利要求6所述的常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述碎花生壳、沙子、刨花和麸皮的重量比为1～3∶1～2∶0.5～1∶1～2.5。
9.根据权利要求6所述的常温降解餐厨垃圾的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为6～8％。
10.权利要求1-5任一项所述的复合微生物菌剂在常温降解餐厨垃圾方面的应用。
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