CN108913617A - 一种高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法 - Google Patents

一种高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高效分解有机垃圾的生物制剂的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、沼泽红假单胞菌菌剂和黑曲霉菌剂；步骤2，将枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、沼泽红假单胞菌菌剂、黑曲霉菌剂、脂肪酶、几丁质酶、水解酶按按照重量百分比例混合，得到所述高效分解有机垃圾的生物制剂的产品；本发明还提供由上述制备方法制得的生物制剂。本发明的生物制剂及其制备方法，利用复合微生物相互协同的作用以及微生物及酶制剂组合配方，能够快速的分解有机垃圾，使其熟化，有助于降低排放量、保护环境和资源再利用。

Description

一种高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法。
背景技术
有机垃圾又称湿垃圾，是指生活垃圾中含有有机物成分的废弃物，主要包括纸、纤维、竹木、厨房菜渣等。城市生活垃圾中50％以上为有机垃圾，且逐年增长，其中废纸和废塑料类增长最快。有机垃圾的水分含量比较高，并且其主要营养处分在其液体中，不失为一种良好的肥料资源。有机垃圾具有易腐烂，热值低，有机质含量丰富等特点，如果将有机废弃物综合利用及资源化处理，以预防污染为主、垃圾减量、资源回收、大大减少有机垃圾的焚烧和填埋，也可变废为宝及解决环境污染问题。
处理有机垃圾的方式一般是通过破碎、挤干脱水、投入微生物菌发酵等步骤，使有机垃圾变成肥料，实现对有机垃圾资源化处理。这种处理方式适用于多种有机垃圾，如农贸有机垃圾、果蔬有机垃圾、食品有机垃圾等。但有机垃圾易腐败的特点，导致它不能长时间储存后再利用；因此，如果处理速度不够快的话，容易造成二次污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法，利用复合微生物相互协同的作用以及微生物及酶制剂组合配方，能够快速的分解有机垃圾，使其熟化；配合常规垃圾处理设备使用，能够快速地使有机垃圾达到肥料的要求，实施手段简易，有助于降低排放量、保护环境和资源再利用。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种高效分解有机垃圾的生物制剂的制备方法,包括以下步骤：
步骤1，制备枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、沼泽红假单胞菌菌剂和黑曲霉菌剂；
步骤2，将枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、沼泽红假单胞菌菌剂、黑曲霉菌剂、脂肪酶、几丁质酶、水解酶按以下重量百分比例混合，得到所述高效分解有机垃圾的生物制剂的产品：
为了优化上述的技术方案，本发明采取的技术措施还包括：
进一步地，所述脂肪酶为市售产品效价10万单位，所述几丁质酶为市售产品效价5万单位，所述水解酶为市售产品效价200万单位。
进一步地，步骤1中，所述枯草芽孢杆菌菌剂的制备具体包括以下步骤：按照枯草芽孢杆菌3-5wt％、枯草芽孢杆菌培养基95-97wt％的重量百分比配制发酵菌液，37℃好氧通气发酵2天，发酵得到的发酵液低温烘干制成1000亿/g固体菌剂备用；其中所述枯草芽孢杆菌培养基选自豆粕粉、蛋白胨、玉米粉、蔗糖、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、硫酸铵、尿素、无菌水中的至少两种。
进一步地，所述枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)选用中国农业微生物保藏中心编号为ACCC19373的菌种。
进一步地，所述枯草芽孢杆菌培养基包括以下组分和重量百分比：豆粕粉2.0-3.5wt％、蛋白胨0-1.0wt％、玉米粉3-4wt％、葡萄糖0-4wt％、磷酸氢二钠0-1wt％、磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸铵0-2wt％、尿素0-1wt％、水83.5-94.5wt％。
进一步地，步骤1中，所述地衣芽孢杆菌菌剂的制备具体包括以下步骤：按照地衣芽孢杆菌1-5wt％、地衣芽孢杆菌培养基95-99wt％的重量百分比配制发酵菌液，37℃好氧通气发酵2天，发酵得到的发酵液低温烘干备制成1000亿/g固体菌剂备用；其中所述地衣芽孢杆菌培养基选自豆粕粉、玉米粉、糖蜜、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、硫酸铵、尿素、无菌水中的至少两种。
进一步地，所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)选用中国农业微生物保藏中心编号为ACCC04249的菌种。
进一步地，所述地衣芽孢杆菌培养基包括以下组分和重量百分比：豆粕粉3.0-4.0wt％、玉米粉2.5-3.5wt％、糖蜜0-4wt％、磷酸氢二钠0-1wt％、磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸铵0-2wt％、尿素0-1wt％、水83.5-94.5wt％。
进一步地，步骤1中，所述沼泽红假单胞菌菌剂的制备具体包括以下步骤：按照沼泽红假单胞菌10-20wt％、沼泽红假单胞菌培养基80-90wt％的重量百分比配制发酵菌液，32℃厌氧光照发酵5天，发酵得到的发酵液经过冻干制成50亿/g固体菌剂备用；其中所述沼泽红假单胞菌培养基选自酵母粉、乙酸钠、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钠、无菌水中的至少两种。
进一步地，所述沼泽红假单胞菌(Rhodosedoseudomouas Padustris)选用中国农业微生物保藏中心编号为ACCC10649的菌种。
进一步地，所述沼泽红假单胞菌培养基包括以下组分和重量百分比：酵母粉1-2wt％、乙酸钠1-5wt％、硫酸铵1-3％磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸镁0-1wt％、氯化钠0.5-1wt％、水87-97wt％。
进一步地，步骤1中，所述黑曲霉菌剂的制备具体包括以下步骤：按照黑曲霉菌5-10wt％、黑曲霉培养基90-95wt％的重量百分比配制发酵菌液，28℃好氧通气发酵7天，发酵后烘干制成100亿/g固体菌剂备用；其中所述黑曲霉培养基选自米糠、糖蜜、磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钠、水中的至少两种。
进一步地，所述黑曲霉菌(Aspergillus niger)选用中国农业微生物保藏中心编号为ACCC32589的菌种。
进一步地，所述黑曲霉培养基包括以下组分和重量百分比：米糠75-85％、糖蜜3.0-5.0wt％、磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸镁0-1wt％、氯化钠0.5-1wt％、水9.5-20.5wt％。
另一方面，本发明还提供一种由上述制备方法制得的高效分解有机垃圾的生物制剂。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法利用复合微生物相互协同的作用以及高效的微生物及酶制剂组合配方，能够快速的分解有机垃圾，使其熟化；当本发明的高效分解有机垃圾的生物制剂配合常规垃圾处理设备使用时，能够快速地使有机垃圾达到肥料的要求，实施手段简易，有助于降低排放量、保护环境和资源再利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
第一步，枯草芽孢杆菌菌剂的制备：
按照枯草芽孢杆菌3wt％、枯草芽孢杆菌培养基97wt％的重量百分比配制发酵菌液，进行37℃好氧通气发酵2天，发酵后发酵液低温烘干制成1000亿/g固体菌剂备用；
其中，上述枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)选用中国农业微生物保藏中心编号为ACCC19373的菌种，上述枯草芽孢杆菌培养基包括以下组分和重量百分比：豆粕粉2.0wt％、蛋白胨1.0wt％、玉米粉3.0wt％、葡萄糖1.0wt％、磷酸氢二钠0.2wt％、磷酸二氢钾0.2wt％、硫酸铵1.0wt％、尿素1.0wt％、水90.6wt％；
第二步，地衣芽孢杆菌菌剂的制备：
按照地衣芽孢杆菌5wt％、地衣芽孢杆菌培养基95wt％的重量百分比配制发酵菌液，进行37℃好氧通气发酵2天，发酵后发酵液低温烘干备制成1000亿/g固体菌剂备用；
其中，上述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)选用中国农业微生物保藏中心编号为ACCC04249的菌种，上述地衣芽孢杆菌培养基包括以下组分和重量百分比：豆粕粉4.0wt％、玉米粉3.0wt％、糖蜜2.0wt％、磷酸氢二钠0.1wt％、磷酸二氢钾0.1wt％、硫酸铵0.1wt％、水90.7wt％；
第三步，沼泽红假单胞菌菌剂的制备：
按照沼泽红假单胞菌10wt％、沼泽红假单胞菌培养基90wt％的重量百分比配制发酵菌液，进行32℃厌氧光照发酵5天，发酵后发酵液经过冻干制成50亿/g固体菌剂备用；
其中，上述沼泽红假单胞菌(Rhodosedoseudomouas Padustris)选用中国农业微生物保藏中心编号为ACCC10649的菌种，上述沼泽红假单胞菌培养基包括以下组分和重量百分比：酵母粉2.0wt％、乙酸钠5.0wt％、硫酸铵1.5％磷酸二氢钾0.5wt％、硫酸镁0.5wt％、氯化钠0.5wt％、水90.0wt％；
第四步，黑曲霉菌剂的制备：
按照黑曲霉菌10wt％、黑曲霉菌培养基90wt％的重量百分比配制发酵菌液，进行28℃好氧通气发酵7天，固体发酵后烘干制成100亿/g固体菌剂备用。
第五步，生物制剂的制备：将枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、沼泽红假单胞菌菌剂、黑曲酶菌剂、脂肪酶、几丁质酶、水解酶按以下重量百分比例进行混合：枯草芽孢杆菌菌剂10wt％、地衣芽孢杆菌菌剂20wt％、沼泽红假单胞菌菌剂10wt％、黑曲霉菌剂40wt％、脂肪酶5wt％、几丁质酶5wt％、水解酶10wt％，得到所述高效分解有机垃圾的生物制剂的产品；
其中，脂肪酶为市售产品效价10万单位、几丁质酶为市售产品效价5万单位、水解酶为市售产品效价200万单位。
实施例2
以学校食堂厨房收集的垃圾作为实验对象，对垃圾进行预处理，调整初始水分含量后升温至60℃，保持温度恒定，加入由本发明的制备方法制得的高效分解有机垃圾的生物制剂，混合2h后，放入常规垃圾处理设备进行处理，处理时间为2天。分析处理结果发现，处理物的C/N比由原先的63:1降低至20:1，外观呈褐色，无恶臭，处理物得到的有机肥料的NPK值为8。
通过上述实施例可知，本发明的高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法，相对于传统有机垃圾堆肥处理方法，其处理时间大大减少，并且将具有高C:N比的有机垃圾迅速地转化为具有较低C:N比的有机肥料，得到的有机肥料具有较高NPK值。本发明的高效分解有机垃圾的生物制剂及其制备方法，利用复合微生物相互协同的作用以及微生物及酶制剂组合配方，能够快速的分解有机垃圾，使其熟化；配合常规垃圾处理设备使用，能够快速地使有机垃圾达到肥料的要求，实施手段简易，有助于降低排放量、保护环境和资源再利用。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种高效分解有机垃圾的生物制剂的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，制备枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、沼泽红假单胞菌菌剂和黑曲霉菌剂；
步骤2，将枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、沼泽红假单胞菌菌剂、黑曲霉菌剂、脂肪酶、几丁质酶、水解酶按以下重量百分比例混合，得到所述高效分解有机垃圾的生物制剂的产品：
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1中，所述枯草芽孢杆菌菌剂的制备具体包括以下步骤：按照枯草芽孢杆菌3-5wt％、枯草芽孢杆菌培养基95-97wt％的重量百分比配制发酵菌液，37℃好氧通气发酵2天，发酵得到的发酵液低温烘干制成1000亿/g固体菌剂备用；其中所述枯草芽孢杆菌培养基选自豆粕粉、蛋白胨、玉米粉、蔗糖、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、硫酸铵、尿素、无菌水中的至少两种。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于，所述枯草芽孢杆菌培养基包括以下组分和重量百分比：豆粕粉2.0-3.5wt％、蛋白胨0-1.0wt％、玉米粉3-4wt％、葡萄糖0-4wt％、磷酸氢二钠0-1wt％、磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸铵0-2wt％、尿素0-1wt％、水82.5-95wt％。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1中，所述地衣芽孢杆菌菌剂的制备具体包括以下步骤：按照地衣芽孢杆菌1-5wt％、地衣芽孢杆菌培养基95-99wt％的重量百分比配制发酵菌液，37℃好氧通气发酵2天，发酵得到的发酵液低温烘干备制成1000亿/g固体菌剂备用；其中所述地衣芽孢杆菌培养基选自豆粕粉、玉米粉、糖蜜、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、硫酸铵、尿素、无菌水中的至少两种。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于，所述地衣芽孢杆菌培养基包括以下组分和重量百分比：豆粕粉3.0-4.0wt％、玉米粉2.5-3.5wt％、糖蜜0-4wt％、磷酸氢二钠0-1wt％、磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸铵0-2wt％、尿素0-1wt％、水83.5-94.5wt％。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1中，所述沼泽红假单胞菌菌剂的制备具体包括以下步骤：按照沼泽红假单胞菌10-20wt％、沼泽红假单胞菌培养基80-90wt％的重量百分比配制发酵菌液，32℃厌氧光照发酵5天，发酵得到的发酵液经过冻干制成50亿/g固体菌剂备用；其中所述沼泽红假单胞菌培养基选自酵母粉、乙酸钠、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钠、无菌水中的至少两种。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于，所述沼泽红假单胞菌培养基包括以下组分和重量百分比：酵母粉1-2wt％、乙酸钠1-5wt％、硫酸铵1-3％磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸镁0-1wt％、氯化钠0.5-1wt％、水87-97wt％。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1中，所述黑曲霉菌剂的制备具体包括以下步骤：按照黑曲霉菌5-10wt％、黑曲霉培养基90-95wt％的重量百分比配制发酵菌液，28℃好氧通气发酵7天，发酵后烘干制成100亿/g固体菌剂备用；其中所述黑曲霉培养基选自米糠、糖蜜、磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钠、水中的至少两种。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于，所述黑曲霉培养基包括以下组分和重量百分比：米糠75-85％、糖蜜3.0-5.0wt％、磷酸二氢钾0-1wt％、硫酸镁0-1wt％、氯化钠0.5-1wt％、水9.5-20.5wt％。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的高效分解有机垃圾的生物制剂。
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