CN109749935A

CN109749935A - 有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法及应用工艺

Info

Publication number: CN109749935A
Application number: CN201711058264.2A
Authority: CN
Inventors: 崔民东; 崔民河
Original assignee: Jilin Giant Wei Biological Technology Co Ltd
Current assignee: Jilin Giant Wei Biological Technology Co Ltd
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-05-14

Abstract

本发明提供了一种有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法及应用工艺，该制备方法包括以下步骤，制备元菌：将主料和辅料混合并加水至水分为35‑45%，然后搅拌一段时间，之后静置至水分达到20‑30%，即可获得稳定的元菌；搭建菌床：将木块、填充物和元菌混合均匀，调整水分为35‑45%，静置即可得到微生物菌剂构成的菌床。将有机废弃物投入到所述菌床中，搅拌并保持菌床水分为35‑45%，即可将有机废弃物分解。将处理后的菌床进行过筛，筛下的细小物质即可作为堆肥。本发明所述的微生物菌剂，能够变废为宝，含有的微生物种类多，活力强，保质期长，十分稳定，能够高效的分解有机废弃物，而且安全性高，绿色环保。

Description

有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法及应用工艺

技术领域

本发明涉及一种有机废弃物处理领域，具体涉及有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法及应用工艺。

背景技术

科学发展观作为我党的指导思想，它的基本要求是全面协调可持续发展，经济可持续性发展、社会可持续发展和环境可持续性发展，环境是人类赖以生存的家园，但现如今环境问题已经引起国家的高度重视并亟待解决。

有机废弃物污染在环境问题上日趋明显，如：餐厨废弃物、城市生活废弃物、动物尸体、动物粪便、秸秆、河泥、塘泥等。这些有机废弃物极易腐烂变质、散发恶臭、滋生细菌，给细菌和病毒的传播提供了有利的条件，对土壤、畜牧、农作物、空气、河流等方面造成严重的威胁，直接或间接的对人体健康带来极大的危害。由于我国是农业大国、人口大国，每年产生大量的有机废弃物，如不及时、有效的处理，会对环境造成严重的污染。

目前，对有机废弃物资源化利用的一般模式包括填埋处理法、传统堆肥处理法、焚烧处理法、热解法、蛋白饲料法等，不但成本高而且效果差。通常情况下，有机废弃物中含有大量水分，采用焚烧处理法不仅造成了CO₂、CO、SO₂、二噁英等空气污染，而且造成了大量能源物质的浪费；采用填埋法处理会产生大量渗透液，严重污染地下水，大量占用耕地面积；传统堆肥处理法发酵周期长，产品附加值低；餐厨饲料化无法解决蛋白质同源性的问题；热解法需要建设焚烧厂，它的建设费用和生产费用极为昂贵，所产生的能源远远小于投入的能源，同时由于废弃物中会存在重金属，重金属的焚烧具有很高的毒性会产生二次环境危害。

CN202122071U公开了一种病死动物无害化处理系统，其使用了高温高压技术，能耗较高，并且该处理方式是将病死动物加工为饲料，其生物安全性难以得到保障。CN101152599公布了一种高含水有机废弃物无害化处理方法及其设备，其采用120-140℃的高温对有机废弃物进行热降解，能耗较高，且热解后产物为可燃性气体，需配套燃气锅炉进行处理，否则存在很大的危险性；CN102951939A公布了一种植物有机残体快速无害化处理及肥料化利用工艺及设备，其只是针对植物有机残体的处理，未涉及动物性材料的处理。

针对以上问题，急需一种高效的、节能的、环保的、安全的、可持续性的有机废弃物处理工艺。

发明内容

本发明的一方面提供了一种有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法，制备的微生物菌剂能够安全高效的将有机废弃物进行分解，稳定性好，不产生污染，是一种绿色环保的无害化处理专用微生物菌剂。

本发明的另一方面还提供了一种有机废弃物的无害化处理应用工艺，该应用工艺可以利用有机废弃物来作为原料，变废为宝，生产出堆肥。

本发明的一方面提供了一种有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤，

制备元菌：将主料和辅料混合并加水至水分为35-45％，然后搅拌并维持水分为35-45％一段时间，之后静置至水分达到20-30％，即可获得稳定的元菌；

其中，所述主料包括粪便和污泥，用于提供微生物，所述辅料用于给微生物提供营养物质；

搭建菌床：将木块、填充物和元菌混合均匀，调整水分为35-45％，静置即可得到微生物菌剂构成的菌床；

在本发明的某些实施例中，所述元菌包括脂肪分解菌类、纤维素分解菌类、木质素分解菌类和放线菌类。

在本发明的某些实施例中，所述主料包括鸭粪、鹅粪、马粪、木块、松树针、枯叶、秸秆和污泥。

在本发明的某些实施例中，所述辅料包括牛初乳、淀粉、黄豆饼粉、酵母粉和蝉蛹粉。

在本发明的某些实施例中，所述填充物包括秸秆和锯末中的至少一种。

在本发明的某些实施例中，所述主料和辅料按体积比为1:2进行混合。

在本发明的某些实施例中，还包括定期对菌床添加元菌的步骤。

本发明的另一方面还提供了一种有机废弃物的无害化处理应用工艺，包括以下步骤：

其中，所述主料包括粪便和污泥，用于提供微生物，所述辅料为用于给微生物提供营养的物质；

分解有机废弃物：将有机废弃物投入到菌床中，搅拌并保持菌床水分为35-45％，即可将有机废弃物分解。

菌床过筛：将处理后的菌床进行过筛，筛网为5-20mm，筛下的细小物质即可作为堆肥。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：

本发明所述的有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法，原料大部分采用有机废弃物，能够变废为宝，节约费用和空间，制备的菌床含有的微生物种类多，活力强，保质期长，十分稳定，在多种环境条件下都能正常运行，能够高效的分解有机废弃物，而且安全性高，处理后的产品经检测不含一类、二类病原菌，绿色环保。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

本发明所述的主料是用于提供微生物来源的物质，包括粪便和污泥，优选为鸭粪、鹅粪、马粪、木块、松树针、枯叶、秸秆和污泥等体积组成的混合物。其作为主料，能够提供足够种类和数量的微生物用于生产元菌。

所述辅料为给微生物提供营养的物质，也即微生物的食物，可以为任何能够提供给微生物营养的物质，优选为牛初乳、淀粉、黄豆饼粉、酵母粉和蝉蛹粉的混合物，其能够给微生物提供生长代谢所必需的营养物质(碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等)，且不可被其他物质替代。

本发明所述的元菌包括但不限于脂肪分解菌类、纤维素分解菌类、木质素分解菌类和放线菌类，这些菌能够互利共生，可以分解动物尸体、餐厨垃圾、粪便、秸秆、粪污水等有机废弃物，同时上述微生物菌还可以产生大量的生物热，所以夏季需搅拌散热以达到微生物的最适生长温度，冬季可用于微生物抵抗严寒。

本发明所述的填充物包括但不限于秸秆和锯末，主要用于填充菌床的缝隙。所述木块和填充物混合，既能提供给微生物所述的营养物质，又能保持一定的空隙，使得内部具有一定的氧气，维持微生物的正常新陈代谢。

在制备元菌的过程中，需要将水分维持在35-45％之间并搅拌一段时间，所述一段时间可以根据实际情况确定，优选为10-20天，进一步优选为14天。当水分在35-45％之间内，优选为40％，能够维持微生物更好的进行新陈代谢和增殖。过高会使得内部氧气过低影响微生物菌生长，过低会影响新陈代谢速度，也不利于微生物生长繁殖。最后静置阶段，需要使水分散发直至水分含量在20-30％之间，优选为25％，在这个含水区间，微生物既能保证正常的新陈代谢，又不至于速率过快，这样有利于元菌的保存。

在制备元菌和搭建菌床的过程中，都需要根据具体情况对混合物进行搅拌，维持水分在合适的范围，同时搅拌也有助于散热，微生物菌在增殖和新陈代谢时会产生热量，适当的搅拌能够维持混合物的温度不至于过高，影响微生物菌的新陈代谢。

在本发明的实施例中，可以持续往菌床内加入有机废弃物，并定期对菌床进行补充元菌，以保证菌床内有足够的微生物菌来对有机废弃物进行分解处理。

在本发明的某些实施例中，菌床运行一段时间后，菌床内的粉末状物质会增加，水分会升高，水蒸气不容易散发出来，因此需要对菌床进行过筛，一般采用5-20mm的筛网，优选为10mm，筛上的大颗粒物质用于回填菌床，筛下的细小的部分即可作为堆肥使用。

本发明提供的有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂，能够十分高效的分解有机废弃物，每80立方的菌床平均24小时可处理1-2吨有机废弃物，例如将共计5吨的死牛(不需肢解)投入菌床后，在第五天时，被完全降解，仅剩部分骨头残渣。

由于采用的大部分是有机废弃物等材料，因此能够在达到有机废弃物处理的同时，完成两次“变废为宝”，首先利用有机物及有机废弃物来生产菌床，再利用菌床处理有机废弃物，生产堆肥，生产的堆肥具有很好的效果，能够提供给植物足够的营养成分。

同时，因为该无害化处理专用微生物菌剂是由生活中的有机物质发酵而成，所以不含有致病菌；经过中国人民解放军军事医学科学院军事兽医研究所对产品和筛下物进行检测，结果显示也不含一类、二类病原菌；并且，在搭建菌床并正常运行后，无论是在炎热的夏季还是寒冷的冬季，菌床因为微生物菌的新陈代谢作用，会产生一定的热量，能够维持菌床保持一定的温度，节约能源，无需另外加热即可维持菌床的最低温度为53℃，最高温度为75℃，此温度符合巴氏灭菌法要求的62～65℃下保持30分钟，而且由于有机废弃物在菌床中停留时间远远长于巴氏灭菌法，因此会杀灭大多数致病菌。而且不会产生有害物质，经过处理后菌床的体积也不会增加，绿色环保。

本发明所述的有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法，在制备元菌时采用粪便和污泥作为主料，用于提供微生物的来源，其中的微生物群种类多，活力强，可以快速增殖，并能稳定存活，制备得到的元菌的水分含量较低，能够长时间保质不变，而且微生物的环境适应性强，能够在不同环境条件下生存并发挥降解作用，处理有机废弃物。

实施例1

一、制备元菌

1试验材料

主料(鸭粪、鹅粪、马粪、木块、松树针、枯叶、秸秆、污泥)，辅料(淀粉、黄豆饼粉、酵母粉、蝉蛹粉、牛初乳)，水。

2仪器与设备

混合机，电子秤，水分测定仪。

3试验用具

铁锹，温度计，包装袋。

4制备方法

4.1等比例取主料2m³：鸭粪、鹅粪、马粪、木块、松树针、枯叶、秸秆、污泥各0.25m³；辅料4m³：牛初乳0.5m³、淀粉0.5m³、黄豆饼粉1m³、酵母粉1m³、蝉蛹粉1m³。

4.2将主料和辅料投入混合机中，加水至水分达到40％。

4.3根据具体情况进行搅拌10-20天，保持水分在40％，其中在搅拌开始后，需测量搅拌机内温度，维持机内温度在35℃左右，并时刻监控产品的湿度。

4.4静置5-10天并直至菌体的水分下降至25％，获得菌体稳定的元菌，元菌的产量约为3.6m³(1.8t)。

5标准规定

产品无结块，菌数达到10¹⁰cfu/g。

二、搭建菌床：

1、所需材料

木块20m³

秸秆60m³

元菌50kg

2、搭建方法

将木块、锯末、元菌混合均匀，堆成高度为1.0～1.5m小山状，调整水分为40％，静置24小时即搭建完成。

三、分解有机废弃物

第一天开始向搭建好的菌床内投入200kg有机废弃物，并充分搅拌。第二天投入400kg有机废弃物，第三天投入600kg有机废弃物，即每天递增200kg，增至1000kg为止，以后每天均可投入1000kg有机废弃物。

菌床搅拌办法：每天需搅拌2～3次，具体次数根据菌床的状态、水分决定。搅拌充分，并且进行移动搅拌，保证水蒸气散发，菌床水分维持在40％。菌床内微生物即可将有机废弃物进行分解处理。

四、菌床补充

根据具体情况可以对每80m³菌床每月补充元菌5kg，将元菌均匀撒在菌床上，并搅拌均匀即可。

五、菌床过筛

运行几个月后，菌床中粉末状物质增加，水分过高，水蒸气不易散发时，因此需要将菌床过筛，利用10mm筛网对菌床进行过筛，筛上的大颗粒回填到菌床内，筛下的细小部分经过简单晾晒即可作为堆肥使用。

用过筛后得到的堆肥和市场购买化肥分别对花卉进行施肥，其他条件相同，可明显看到使用堆肥的花卉生长更好。

由于冬夏两季的温度差异较大，因此，分解速度也会略有不同，上述实施例在夏季和冬季有机废弃物随时间的分解率如表1所示。可以看出，虽然冬夏的温度差异较大，但是实施例中的菌床依然具有较高的分解效率，能够在较短时间内将有机废弃物分解完全。这也表明了本发明所述的有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂能够适应不同的环境，并保持较高的分解速度。分解过的有机废弃物经过中国人民解放军军事医学科学院军事兽医研究所检测，基于分子生物学16SrRNA和ITS精确测序分析，均未发现一类和二类病原菌。

表1

	第一天	第二天	第三天	第四天	第五天
						夏季	5.11％	24.91％	60.18％	80.51	99.52％
冬季	3.19％	22.27％	56.59％	78.98％	99.32％

以上对本申请所提供的一种有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法及应用工艺，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种有机废弃物的无害化处理专用微生物菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤，

制备元菌：将主料和辅料混合并加水至水分为35-45%，然后搅拌并维持水分为35-45%一段时间，之后静置至水分达到20-30%，即可获得稳定的元菌；

搭建菌床：将木块、填充物和元菌混合均匀，调整水分为35-45%，静置即可得到微生物菌剂构成的菌床。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述元菌包括脂肪分解菌类、纤维素分解菌类、木质素分解菌类和放线菌类。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述主料包括鸭粪、鹅粪、马粪、木块、松树针、枯叶、秸秆和污泥。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述辅料包括牛初乳、淀粉、黄豆饼粉、酵母粉和蝉蛹粉。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述填充物包括秸秆和锯末中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述主料和辅料按体积比为1:2进行混合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括，

定期对菌床添加元菌的步骤。

8.一种有机废弃物的无害化处理应用工艺，其特征在于，包括以下步骤：

搭建菌床：将木块、填充物和元菌混合均匀，调整水分为35-45%，静置即可得到微生物菌剂构成的菌床；

分解有机废弃物：将有机废弃物投入到菌床中，搅拌并保持菌床水分为35-45%，即可将有机废弃物分解;

9.根据权利要求8所述的应用工艺，其特征在于，还包括：

定期对菌床添加元菌的步骤。