CN105665417A - 一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂由复合菌体和载体组成，所述复合菌体由东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉及放线菌混合组成，所述载体由豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花组成，所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为6～12％。本发明的有益效果：该复合菌在发酵设备中与餐厨有机垃圾充分混合，在常温好氧条件下，不同菌种协同作用，提高餐厨有机垃圾的降解率、缩短发酵时间，同时除臭效果显著。经过该复合菌发酵后的餐厨垃圾可以作为有机肥料使用。这种餐厨垃圾常温降解复合菌剂的使用，能够有效改善因填埋造成的土地占用、污染或焚烧对大气环境造成的污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程微生物发酵技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
餐厨垃圾，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物，具有含水率高，油脂、盐份含量高，易腐烂发臭，传播细菌和病毒，不利于普通垃圾车运输等特点。餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔水)。
目前城市餐厨有机废弃物的处理途径主要是卫生填埋和焚烧。但是餐厨有机废弃物的特点决定了将其按照填埋和焚烧进行处理是不适宜的。若将餐厨废弃物进行焚烧，由于其水分含量常常高达80％～90％左右，发热量为2100～3100kJ/kg，不但不能满足垃圾焚烧发电的发热量要求(即5000kJ/kg以上)，而且会致使焚烧炉燃烧不充分而产生有害气体；如果将餐厨有机废弃物进行填埋，腐败的有机物质不仅大范围的污染环境，而且地下水也均被污染，这是不可取的。同时，焚烧、填埋都导致了大量有机物质的浪费，传统的垃圾处理方式不能实现餐厨废弃物的减量化、无害化、资源化，造成二次污染而且对人们的生活造成极大的危害。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种餐厨来及高效降解复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂由复合菌体和载体组成，所述复合菌体由东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉及放线菌混合组成，所述载体由豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花组成，所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为6～12％。
进一步的，所述东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉及放线菌的重量配比为5～15∶10～25∶5～10∶10～20∶15～20。
进一步的，所述豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花的重量配比为1～3∶2～6∶3～9∶4～12。
进一步的，所述豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花的重量配比为1～3∶3～6∶5～7∶7～9。
一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉及放线菌，离心收集获得菌体，混合，得复合菌体；
(2)将豆粕、麸皮、稻壳粉及刨花混合，得载体；
(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，所述复合菌体占所述复合微生物菌剂的质量百分含量为6～12％。
进一步的，所述步骤(1)中的东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉和放线菌的重量比为5～15∶10～25∶5～10∶10～20∶15～20。
进一步的，所述步骤(2)中的豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花的比例是1～3∶3～6∶5～7∶7～9。
本发明还提供了餐厨垃圾高效降解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，本发明的优点和有益效果：
1)本发明的餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂是一种由多菌种构成的菌剂，利用常规发酵设备，使其与餐厨垃圾充分混合，在好氧条件下，通过不同菌种协同作用，是餐厨垃圾中大分子的有机物快速降解为小分子物质，产生大量腐植酸、有机质及微量元素，实现废物资源化的转变，真正实现零排放、零污染。
2)本发明的餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂在餐厨垃圾处理过程中除臭方面效果显著，对环境起到保护作用。
3)本发明的菌剂降解速度快，本产品可以制成有机肥营养素。
具体实施方式
本发明实施例所述的一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂及其制备方法，下面以具体实验案例为例来说明具体实施方式，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)培养菌株，制备复合菌体。
①先将东方伊萨酵母菌冻干粉加入到5ml活化培养基中摇床培养，逐级放大到100L发酵罐功能培养基中培养。于发酵罐中32～34℃培养12～24h，然后离心收集菌体，经冷冻干燥制备成休眠体微生物干粉。其中活化培养基和发酵培养基的组成均为：葡萄糖50～150g，酵母粉3g，牛肉膏6g，尿素0.3g，磷酸氢二钾0.1g，蒸馏水定容至1L，pH值5.5，115℃灭菌15min。
②先将枯草芽孢杆菌冻干粉加入到5ml活化培养基中摇床培养，逐级放大到100L发酵罐功能培养基中培养。于发酵罐中36～40℃培养24～26h，然后离心收集菌体，经冷冻干燥制备成休眠体微生物干粉。其中活化培养基和发酵培养基的组成均为：马铃薯粉12.0g、无水葡萄糖3.50g、蛋白胨0.93g、酵母膏0.50g、磷酸二氢钾0.35g和碳酸钙0.25g，蒸馏水定容至1L，pH值7.2～7.4，115℃灭菌15min。
③先将异常威克汉姆酵母菌冻干粉加入到5ml活化培养基中摇床培养，逐级放大到100L发酵罐功能培养基中培养。于发酵罐中28～30℃培养64～86h，然后离心收集菌体，经冷冻干燥制备成休眠体微生物干粉。其中活化培养基和发酵培养基的组成均为：马铃薯蔗糖培养基。
④先将黒木霉冻干粉加入到5ml活化培养基中摇床培养，逐级放大到100L发酵罐功能培养基中培养。于发酵罐中26～32℃培养44～56h，然后离心收集菌体，经冷冻干燥制备成休眠体微生物干粉。其中活化培养基和发酵培养基的组成均为：玉米粉32.0g、无水葡萄糖35g、牛肉汤40g、磷酸二氢钾0.85g和碳酸镁0.65g，氯化钾0.55g，蒸馏水定容至1L。
⑤先将放线菌冻干粉加入到5ml活化培养基中摇床培养，逐级放大到100L发酵罐功能培养基中培养。于发酵罐中26～32℃培养44～56h，然后离心收集菌体，经冷冻干燥制备成休眠体微生物干粉。其中活化培养基和发酵培养基的组成均为：玉米粉20g、硝酸钾1.5g、氯化钾0.55g、磷酸二氢钾0.5g、碳酸镁0.65g和硫酸亚铁0.01g，蒸馏水定容至1L，pH值7.2～7.4。
(2)将离心得到的东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉和放线菌按照重量比为5∶10∶5∶10∶15的比例混合，得到复合菌体；
(3)将豆粕、麸皮、稻壳粉和刨花按重量比为1∶3∶5∶7混合制成载体；
(4)将步骤(2)所得的复合菌体与步骤(3)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6％。
本发明实施例1中的一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的降解率试验：
(1)餐厅中剩下的饭菜，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处理机里，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结果(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：投入餐厨垃圾前总重(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17.05kg(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25.08kg(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80.3％。
实施例2
一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)培养菌株，制备复合菌体，本步骤与实施例1相同；
(2)将离心得到的东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉和放线菌按照10∶18∶8∶15∶18的比例混合，得到复合菌体；
(3)将豆粕、麸皮、稻壳粉和刨花按重量比为2∶4∶6∶8混合制成载体；
(4)将步骤(2)所得的复合菌体与步骤(3)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9％。
本发明实施例2中的一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的降解率试验：
(1)餐厅中剩下的饭菜，去除骨头等大块、坚硬的部分；
(2)将实施例2制得的复合微生物菌剂放进垃圾处理机里，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4∶1。
(3)测定垃圾降解率
复合微生物菌剂的降解处理结果(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：投入餐厨垃圾前总重(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17.88kg(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26.53kg(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86.5％。
实施例3
一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)培养菌株，制备复合菌体，本步骤与实施例1相同；
(2)将离心得到的东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黒木霉和放线菌按照15∶25∶10∶20∶20的比例混合，得到复合菌体；
(3)将豆粕、麸皮、稻壳粉和刨花按重量比为3∶6∶7∶9混合制成载体；
(4)将步骤(2)所得的复合菌体与步骤(3)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12％。
本发明实施例3中的一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的降解率试验：
(1)餐厅中剩下的饭菜，去除骨头等大块、坚硬的部分；
(2)将实施例3制得的复合微生物菌剂放进垃圾处理机里，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5∶1。
(3)测定垃圾降解率
复合微生物菌剂的降解处理结果(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：投入餐厨垃圾前总重(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17.38kg(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25.3kg(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％。
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 (8)
1.一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂，其特征在于：所述复合微生物菌剂由复合菌体和载体组成，所述复合菌体由东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黑木霉及放线菌混合组成，所述载体由豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花组成，所述复合菌体占复合微生物菌剂的重量百分含量为6～12％。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂，其特征在于：所述东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黑木霉及放线菌的重量配比为5～15∶10～25∶5～10∶10～20∶15～20。
3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂，其特征在于：所述豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花的重量配比为1～3∶2～6∶3～9∶4～12。
4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂，其特征在于：所述豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花的重量配比为1～3∶3～6∶5～7∶7～9。
5.一种餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别将东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黑木霉及放线菌，离心收集获得菌体，混合，得复合菌体；
(2)将豆粕、麸皮、稻壳粉及刨花混合，得载体；
(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，所述复合菌体占所述复合微生物菌剂的质量百分含量为6～12％。
6.根据权利要求5所述的餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的东方伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌、异常威克汉姆酵母菌、黑木霉和放线菌的重量比为5～15∶10～25∶5～10∶10～20∶15～20。
7.根据权利要求5所述的餐厨垃圾高效降解复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的豆粕、麸皮、稻壳粉、刨花的比例是1～3∶3～6∶5～7∶7～9。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的餐厨垃圾高效降解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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