CN108203352A - 一种餐厨垃圾有机肥的制作方法 - Google Patents

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曾德芳
戴森源
武原原
周锐环
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Abstract

本发明提供一种餐厨垃圾有机肥的制作方法，包括以下步骤：(1)将秸秆干燥并粉碎至1～10mm；取食堂餐厨垃圾桶中的餐厨垃圾，充分搅拌后取1Kg收集，随后沥水并充分晾干；(2)制备普通高温放线菌菌液、苏云金芽孢杆菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液、曲霉菌菌液及细黄链霉菌菌液；(3)将餐厨垃圾与粪便按照60:40～50:50的质量比充分混合，将步骤(2)的普通高温放线菌菌液，苏云金芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌菌液，曲霉菌菌液和细黄链霉菌菌液分别接种到堆料混合物中，保证堆料混合物的含水量在55％～60％之间；定期翻堆通气，25～30天完成堆肥过程。本发明改善了发酵温度与餐厨垃圾堆肥温度不匹配的问题，较大的增加了餐厨垃圾堆肥的肥效。

Description

一种餐厨垃圾有机肥的制作方法
技术领域
本发明涉及有机肥生产领域，尤其涉及一种餐厨垃圾有机肥的制作方法。
背景技术
近几十年来，我国快速发展，人民生活水平不断提高，生活垃圾的产生量也迅速增加。 因此，我国城市生活垃圾实现减量化、无害化、资源化已刻不容缓。
堆肥化是处理垃圾并使之实现资源化的一种重要技术，在堆肥过程中接种高效微生物 菌群，不仅能大大缩短堆肥时间，而且也有利于堆肥养分的保存。但由于一些菌种适宜的 发酵温度比发酵温度较低，发酵过程中其不能很好的繁殖，也制约了发酵产物中养分的制 造与保存。因此，如何解决高效微生物菌种在发酵过程中减小受到温度的不利影响，提高 其繁殖能力与养分的丰富性已成为当前餐厨垃圾堆肥发酵技术中急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种餐厨垃圾有机肥的制作方法，利用这种 方法生产出来的有机肥不仅能使其解决环境污染问题，又可生产出优良的生物有机肥。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种餐厨垃圾有机肥的制作方法，包括以下步骤：
(1)将秸秆干燥并粉碎至1～10mm；取食堂餐厨垃圾桶中的餐厨垃圾，充分搅拌后取1Kg收集，随后沥水并充分晾干；
(2)制备普通高温放线菌菌液、苏云金芽孢杆菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液、曲霉菌菌 液及细黄链霉菌菌液；
(3)将餐厨垃圾与粪便按照60:40～50:50的质量比充分混合，将步骤(2)的普通高温放线菌菌液，苏云金芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌菌液，曲霉菌菌液和细黄链霉菌菌液分别按照质量比5％～6％，3％～4％，3％～4％，3％～4％，3％～4％的比例同时接种到堆料混合 物中，保证堆料混合物的含水量在55％～60％之间；定期翻堆通气，25～30天完成堆肥过程。
上述方案中，普通高温放线菌菌液由Thermoactinomyces vulgaris TsiklinskyATCC 27868，Thermoactinomyces vulgaris Tsiklinsky ATCC 43649，Thermoactinomycesvulgaris DSM 43016，Thermoactinomyces vulgaris JCM 3162四种微生物组成。
上述方案中，普通高温放线菌菌液的制备方法为：将四种微生物接种于培养基中于55℃ 条件下培养48-72小时。其中发酵培养基的配方为：淀粉5g，葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；然后将将普通高温 放线菌接种于20升液体培养基中，置于55℃下培养2天后得到普通高温放线菌菌液。
上述方案中，苏云金芽孢杆菌菌液由Bacillus sp.ATCC 49342，Bacilluscoagulans ATCC 7050，Bacillus licheniformis ATCC 14580，Bacillus licheniformisBCRC 11702，Bacillus licheniformis DSM 8782五种微生物组成。
上述方案中，苏云金芽孢杆菌菌液的制备方法为：将五种微生物接种于培养基中于37℃ 条件下培养48-72小时。其中发酵培养基的配方为：葡萄糖20g，蛋白胨15g，酵母膏5g， 氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；然后将苏云金芽孢杆菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到苏云金芽孢杆菌菌液。
上述方案中，枯草芽孢杆菌菌液由Bacillus subtilis Cohn ATCC 19659，Bacillus subtilis strain 168，Bacillus subtilis strain QST 713，Bacillussubtilis ATCC 6633四种微生物组成。
上述方案中，枯草芽孢杆菌菌液的制备方法为：将四种微生物接种于培养基中于37℃ 条件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖20g，蛋白胨15g，0.5g牛肉膏， 氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；将枯草芽孢杆菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到枯草芽孢杆菌菌液。
上述方案中，曲霉菌菌液由Aspergillus japonicus var.aculeatus BCRC32313，Aspergillus tamarii ATCC 36182，Aspergillus tubingensis ATCC 1004，Aspergillus niger ATCC 1015四种 微生物组成。
上述方案中，曲霉菌菌液的制备方法为：将四种微生物接种于培养基中于55℃条件下 培养48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖10g，蛋白胨20g，酵母膏10g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；然后将曲霉菌接种于20升液体培养基中， 置于37℃下培养2天后得到曲霉菌菌液。
上述方案中，细黄链霉菌菌液由Streptomyces microflavus NRRL B-2156，Streptomyces microflavus JCM 4496，Streptomyces microflavus DSM 40331，Streptomyces microflavus ATCC 13231，Streptomyces microflavus ATCC 25474五种微生物组成。
上述方案中，细黄链霉菌菌液的制备方法为：将五种微生物接种于培养基中于28℃条 件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配方为：淀粉5g，葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；然后将细黄链霉菌接 种于20升液体培养基中，置于28℃下培养2天后得到细黄链霉菌菌液。
本发明通过普通高温放线菌，苏云金芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，曲霉菌和细黄链霉菌 组合发酵的方式，研究解决了餐厨垃圾堆肥时高温对中温菌的不利影响。实验表明相较于 自然发酵，多菌种的组合发酵可以显著增加降解速度，促进垃圾堆肥快速腐熟，并且有利 于垃圾堆肥中养分的保存与矿化。
苏云金芽孢杆菌是一种常见的细菌，苏云金芽孢杆菌的伴孢晶体蛋白生产出的杀虫剂 被广泛认为是环境友好的杀虫剂，对人体、野生生物、传粉昆虫和其它多数益虫几乎无害。 苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白基因导入大面积推广的棉花品种中获得转基因抗棉铃虫棉植 株已被大规模推广。
枯草芽孢杆菌在芽孢生长初期会分泌多种抗菌物质，对病原真菌具有特异性的防治作 用，可以防止例如棉花枯萎病等的丝状真菌所引起的植物病害；但由于苏云金芽孢杆菌和 枯草芽孢杆菌适宜在常温下生产，与餐厨废弃物堆肥发酵时的高温环境不匹配，导致其优 势不能很好的发挥在餐厨垃圾有机肥的制备上，而引入能较好适应中高温环境的普通高温 放线菌，能极大改善苏云金芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的发酵状况，增加餐厨垃圾有机肥中 苏云金芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的含量，提高餐厨垃圾有机肥的效用。
细黄链霉菌是链霉菌属放线菌。其代谢产物中含有生长素、抗菌素、苯乙酸、琥珀酸 及细胞分裂素等作物生长所必须的生长调节剂成分，具有转化中氮、磷、钾，提高肥力，抑制病菌繁殖，刺激细胞分裂，促进作物生根、发芽、成熟的能力，但由于细黄链霉菌的 最佳生长温度为28℃，与餐厨废弃物堆肥发酵时的高温环境不匹配，导致其优势不能很好 的发挥在餐厨垃圾有机肥的制备上，而引入能较好适应中高温环境的普通高温放线菌，能 极大改善细黄链霉菌的发酵状况，增加餐厨垃圾有机肥中细黄链霉菌的含量，提高餐厨垃 圾有机肥的效用。
曲霉菌能使有机成分加速转换为腐殖质和营养质，能较大化减小餐厨垃圾和动物粪便 在堆肥发酵中释放恶臭气体的时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)改善了发酵温度与餐厨垃圾堆肥温度不匹配的问题，较大的增加了餐厨垃圾堆肥 的肥效；
(2)适合大规模推广，能大范围操作解决广泛且普遍存在的餐厨垃圾废弃物污染问题。
(3)该发明具有较强的经济性，发明并不要求较为复杂的发酵容器和控制环境，成本 相较复杂发酵容器的发酵更低，更适合商业化推广。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐述本发明的内容。
下表中介绍了本发明所使用的所有菌种的购买地址和保藏编号：
实施例1
本发明提供一种餐厨垃圾有机肥的制作方法，包括以下步骤：
(1)将秸秆干燥并粉碎至5mm；取食堂餐厨垃圾桶中的餐厨垃圾，充分搅拌后取1Kg收集，随后沥水并充分晾干；
(2)将Thermoactinomyces vulgaris Tsiklinsky ATCC 27868，Thermoactinomyces vulgaris Tsiklinsky ATCC 43649，Thermoactinomyces vulgarisDSM 43016，Thermoactinomyces vulgaris JCM 3162四种微生物接种于培养基中于55℃条件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配 方为：淀粉5g，葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml， pH值为7.2～7.4；
(3)将普通高温放线菌接种于20升液体培养基中，置于55℃下培养2天后得到普通高温放线菌菌液；
(4)将Bacillus sp.ATCC 49342，Bacillus coagulans ATCC 7050，Bacilluslicheniformis ATCC 14580，Bacillus licheniformis BCRC 11702，Bacilluslicheniformis DSM 8782五种微生 物接种于培养基中于37℃条件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖20g， 蛋白胨15g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(5)将苏云金芽孢杆菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到苏云金芽孢杆菌菌液；
(6)将Bacillus subtilis Cohn ATCC 19659，Bacillus subtilis strain 168，Bacillus subtilis strain QST 713，Bacillus subtilis ATCC 6633四种微生物接种于培养基中于37℃条件下培养 48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖20g，蛋白胨15g，酵母膏5g，氯化钠5g， H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(7)将枯草芽孢杆菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到枯草芽孢杆菌菌液；
(8)将Aspergillus japonicus var.aculeatus BCRC 32313，Aspergillustamarii ATCC 36182，Aspergillus tubingensis ATCC 1004，Aspergillus niger ATCC1015四种微生物接种于 培养基中于55℃条件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖10g，蛋白胨 20g，酵母膏10g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(9)将曲霉菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到曲霉菌菌液；
(10)将Streptomyces microflavus NRRL B-2156，Streptomyces microflavusJCM 4496， Streptomyces microflavus DSM 40331，Streptomyces microflavus ATCC13231，Streptomyces microflavus ATCC 25474五种微生物接种于培养基中于28℃条件下培养48-72小时，其中发 酵培养基的配方为：淀粉5g，葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g， 蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(11)将细黄链霉菌接种于20升液体培养基中，置于28℃下培养2天后得到细黄链霉菌菌液；
(12)餐厨垃圾与粪便按照60:40的质量比充分混合，将生产的普通高温放线菌菌液， 苏云金芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌，曲霉菌菌液，细黄链霉菌菌液分别按照5％，3％，3％，3％，3％(质量比)的比例同时接种到堆料混合物中，保证堆料混合物的含水量在 55％～60％之间。定期翻堆通气，25-30天完成堆肥过程。
反应结束后从物料中取样，对餐厨垃圾有机肥样品进行检测，检测结果表明各项检测 指标均达到或优于标准中所规定的要求，其中，全磷为5.576g/kg-1，全氮为8.401g/kg-1， 全钾为1.434g/kg-1，碳氮比在5,15,25d分别为28.3，22.1，16.2。根据标准NY/T227-1994 中所述的方法对有机肥样品中的活菌数进行检测，检测结果表明样品中的活菌数达到3.2 亿个/g。
实施例2
本发明提供一种餐厨垃圾有机肥的制作方法，包括以下步骤：
(1)将秸秆干燥并粉碎至1mm；取食堂餐厨垃圾桶中的餐厨垃圾，充分搅拌后取1Kg收集，随后沥水并充分晾干；
(2)将Thermoactinomyces vulgaris Tsiklinsky ATCC 27868，Thermoactinomyces vulgaris Tsiklinsky ATCC 43649，Thermoactinomyces vulgarisDSM 43016，Thermoactinomyces vulgaris JCM 3162四种微生物接种于培养基中于55℃条件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配 方为：淀粉5g，葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml， pH值为7.2～7.4；
(3)将普通高温放线菌接种于20升液体培养基中，置于55℃下培养2天后得到普通高温放线菌菌液；
(4)将Bacillus sp.ATCC 49342，Bacillus coagulans ATCC 7050，Bacilluslicheniformis ATCC 14580，Bacillus licheniformis BCRC 11702，Bacilluslicheniformis DSM 8782五种微生 物接种于培养基中于37℃条件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖20g， 蛋白胨15g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(5)将苏云金芽孢杆菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到苏云金芽孢杆菌菌液；
(6)将Bacillus subtilis Cohn ATCC 19659，Bacillus subtilis strain 168，Bacillus subtilis strain QST 713，Bacillus subtilis ATCC 6633四种微生物接种于培养基中于37℃条件下培养 48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖20g，蛋白胨15g，酵母膏5g，氯化钠5g， H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(7)将枯草芽孢杆菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到枯草芽孢杆菌菌液；
(8)将Aspergillus japonicus var.aculeatus BCRC 32313，Aspergillustamarii ATCC 36182，Aspergillus tubingensis ATCC 1004，Aspergillus niger ATCC1015四种微生物接种于 培养基中于55℃条件下培养48-72小时，其中发酵培养基的配方为：葡萄糖10g，蛋白胨 20g，酵母膏10g，H2PO40.5g，蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(9)将曲霉菌接种于20升液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到曲霉菌菌液；
(10)将Streptomyces microflavus NRRL B-2156，Streptomyces microflavusJCM 4496， Streptomyces microflavus DSM 40331，Streptomyces microflavus ATCC13231，Streptomyces microflavus ATCC 25474五种微生物接种于培养基中于28℃条件下培养48-72小时，其中发 酵培养基的配方为：淀粉5g，葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，氯化钠5g，H2PO40.5g， 蒸馏水1000ml，pH值为7.2～7.4；
(11)将细黄链霉菌接种于20升液体培养基中，置于28℃下培养2天后得到细黄链霉菌菌液；
(12)餐厨垃圾与粪便按照55:45的质量比充分混合，将生产的普通高温放线菌菌液， 苏云金芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌，曲霉菌菌液，细黄链霉菌菌液分别按照6％，4％，4％，4％，4％(质量比)的比例同时接种到堆料混合物中，保证堆料混合物的含水量在 55％～60％之间。定期翻堆通气，25-30天完成堆肥过程。
反应结束后从物料中取样，对餐厨垃圾有机肥样品进行检测，检测结果表明各项检测 指标均达到或优于标准中所规定的要求，其中，全磷为5.255g/kg-1，全氮为7.911g/kg-1， 全钾为1.517g/kg-1，碳氮比在5,15,25d分别为26.8，21.2，14.4。根据标准NY/T227-1994 中所述的方法对有机肥样品中的活菌数进行检测，检测结果表明样品中的活菌数达到3.0 亿个/g。
上面对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上 述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的 启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些 均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将秸秆干燥并粉碎至1～10mm；取食堂餐厨垃圾桶中的餐厨垃圾，充分搅拌后取1Kg收集，随后沥水并充分晾干；
(2)制备普通高温放线菌菌液、苏云金芽孢杆菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液、曲霉菌菌液及细黄链霉菌菌液；
(3)将餐厨垃圾与粪便按照60:40～50:50的质量比充分混合，将步骤(2)的普通高温放线菌菌液，苏云金芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌菌液，曲霉菌菌液和细黄链霉菌菌液分别按照质量比5％～6％，3％～4％，3％～4％，3％～4％，3％～4％的比例同时接种到堆料混合物中，保证堆料混合物的含水量在55％～60％之间；定期翻堆通气，25～30天完成堆肥过程。
2.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，普通高温放线菌菌液由Thermoactinomyces vulgaris Tsiklinsky ATCC 27868，Thermoactinomyces vulgarisTsiklinsky ATCC 43649，Thermoactinomyces vulgaris DSM 43016，Thermoactinomycesvulgaris JCM 3162四种微生物组成。
3.如权利要求2所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，普通高温放线菌菌液的制备方法为：将四种微生物接种于培养基中于55℃条件下培养48-72小时；然后将将普通高温放线菌接种于液体培养基中，置于55℃下培养2天后得到普通高温放线菌菌液。
4.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，苏云金芽孢杆菌菌液由Bacillus sp.ATCC 49342，Bacillus coagulans ATCC 7050，Bacillus licheniformisATCC 14580，Bacillus licheniformis BCRC 11702，Bacillus licheniformis DSM 8782五种微生物组成。
5.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，苏云金芽孢杆菌菌液的制备方法为：将五种微生物接种于培养基中于37℃条件下培养48-72小时；然后将苏云金芽孢杆菌接种液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到苏云金芽孢杆菌菌液。
6.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，枯草芽孢杆菌菌液由Bacillus subtilis Cohn ATCC 19659，Bacillus subtilis strain 168，Bacillussubtilis strain QST 713，Bacillus subtilis ATCC 6633四种微生物组成。
7.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，枯草芽孢杆菌菌液的制备方法为：将四种微生物接种于培养基中于37℃条件下培养48-72小时；然后将枯草芽孢杆菌接种于液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到枯草芽孢杆菌菌液。
8.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，曲霉菌菌液由Aspergillus japonicus var.aculeatus BCRC 32313，Aspergillus tamarii ATCC36182，Aspergillus tubingensis ATCC 1004，Aspergillus niger ATCC 1015四种微生物组成。
9.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，曲霉菌菌液的制备方法为：将四种微生物接种于培养基中于55℃条件下培养48-72小时；然后将曲霉菌接种于液体培养基中，置于37℃下培养2天后得到曲霉菌菌液。
10.如权利要求1所述的餐厨垃圾有机肥的制作方法，其特征在于，细黄链霉菌菌液由Streptomyces microflavus NRRL B-2156，Streptomyces microflavus JCM 4496，Streptomyces microflavus DSM 40331，Streptomyces microflavus ATCC 13231，Streptomyces microflavus ATCC 25474五种微生物组成。
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