CN111004748B - 一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用 - Google Patents

一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111004748B
CN111004748B CN201911364491.7A CN201911364491A CN111004748B CN 111004748 B CN111004748 B CN 111004748B CN 201911364491 A CN201911364491 A CN 201911364491A CN 111004748 B CN111004748 B CN 111004748B
Authority
CN
China
Prior art keywords
garbage
microbial
microbial inoculum
bacillus
fermentation liquor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911364491.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111004748A (zh
Inventor
王熙涛
袁绍辉
孙志刚
赵金超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Shangde Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Qingdao Shangde Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Shangde Biotechnology Co ltd filed Critical Qingdao Shangde Biotechnology Co ltd
Priority to CN201911364491.7A priority Critical patent/CN111004748B/zh
Publication of CN111004748A publication Critical patent/CN111004748A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111004748B publication Critical patent/CN111004748B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用。所述强化菌剂是由多种复合菌剂或者复合菌剂与载体混合制成的,所述复合菌剂中包括保藏编号为CGMCC No.18391的帕氏乳杆菌、保藏编号为CGMCC No.14499的丁酸梭菌、保藏编号为CGMCC No.18392的迟缓芽孢杆菌及保藏编号为CGMCC No.18393的嗜冷芽孢杆菌。本发明的微生物强化菌剂可以显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果,提高垃圾焚烧时的低位热值,促使垃圾脱水,还可以增加垃圾堆酵中功能性微生物丰度及含量,加快垃圾发酵的进程,并且在寒冷的地区,该菌剂也能够快速启动堆酵过程,显著降低助燃剂的使用。

Description

一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及 其应用
技术领域
本发明属于生活垃圾焚烧发电预处理方法的生物技术领域,特别涉及一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用。
背景技术
目前我国生活垃圾处理的方法主要有填埋法、堆肥法和焚烧法,填埋需要占用大量土地,堆肥由于垃圾分类程度低,其产物利用困难,而焚烧法在垃圾处理的减量化、无害化和资源化方面相对其他处理方法具有相当大的优势。随着我国城镇化的发展,能用于填埋生活垃圾的土地日益减少,所以焚烧方法成为我国越来越多的地方选择地处理生活垃圾的方法。在垃圾焚烧前,将生活垃圾在贮坑内进行堆酵预处理是目前我国生活垃圾焚烧厂的普遍方法,垃圾在炉前的垃圾池中堆放一段时间后,可以渗出其中的水分,提高入炉垃圾的单位热值。但由于气候、生活水平和生活习惯的差异,我国的城市生活垃圾的含水率要比西方国家的高,而在影响垃圾热值的主要因素中,含水率对燃烧热值的影响极为显著。垃圾含水率越高,燃烧时水汽化带走的热量越多,并按照理论计算,1kg水汽化需要吸收2500kJ左右的热量,而垃圾含水率每降低10%焚烧热值就会提高250KJ/kg。
垃圾沥出的水分除了通过重力挤压脱除的外部水分外,主要是通过微生物对有机物的降解作用沥出的结合水分和其他液态物质。垃圾堆酵过程主要是微生物无氧呼吸和厌氧发酵的过程。微生物在堆酵过程中,破坏有机物的分子结构,分解大分子有机物为更易燃的小分子物质,释放结合水,同时放出热量使得堆温升高,更有利于微生物的活性和水分沥出,从而提高热值。
垃圾堆酵目前主要是自然堆酵过程,自然堆酵的缺点为:
1、自然堆酵中微生物数量少,堆酵过程启动慢,水分沥出量少,低位热值提高程度有限。
2、自然堆酵过程不稳定,易受外界环境影响。尤其我国北方地区冬季气温低,导致生活垃圾中自带的微生物活性极低,在工艺设计的堆酵时间内水分脱除量不够,垃圾的低位热值降低,垃圾焚烧效率变低。
3、由于我国北方地区冬季气温低,堆酵不充分,在垃圾焚烧过程中需要使用大量助燃剂,极大增加了垃圾焚烧处理的运营成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种用于显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用。本发明的微生物强化菌剂可以显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果,还可以提高垃圾的可燃性,显著减少助燃剂的使用量。
本发明提供了一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂,其特征在于,所述微生物强化菌剂包括复合菌剂;所述复合菌剂中包括菌浓度为5~10亿CFU/g的帕氏乳杆菌,5~10亿CFU/g的丁酸梭菌,1~5亿CFU/g的迟缓芽孢杆菌和5~10亿CFU/g的嗜冷芽孢杆菌。
进一步的,所述帕氏乳杆菌采用保藏编号为CGMCC No.18391的帕氏乳杆菌GBW-HB1903。
进一步的,所述迟缓芽孢杆菌采用保藏编号为CGMCC No.18392的迟缓芽孢杆菌GBW-HB1902。
进一步的,所述嗜冷芽孢杆菌采用保藏编号为CGMCC No.18393的嗜冷芽孢杆菌GBW-HB1901。
进一步的,所述丁酸梭菌采用保藏编号为CGMCC No.14499的丁酸梭菌GBW-N1。
进一步的,所述微生物强化菌剂的制备方法为:
(1)将帕氏乳杆菌、丁酸梭菌、迟缓芽孢杆菌和嗜冷芽孢杆菌在培养基中活化并培养,分别制得帕氏乳杆菌发酵液、丁酸梭菌发酵液、迟缓芽孢杆菌发酵液和嗜冷芽孢发酵液;
(2)将迟缓芽孢杆菌发酵液与嗜冷芽孢杆菌发酵液按菌浓度比1∶1~5混合制成复合菌剂A;
或将迟缓芽孢杆菌发酵液与嗜冷芽孢杆菌发酵液等体积比混合后,加入体积质量比为1∶1~2的载体,在塔内温度80~85℃、出风温度75~80℃的条件下通过喷雾干燥制得干燥菌粉,再向干燥菌粉中加入质量比为1∶2~3的载体得到固体菌粉A(发酵液的单位为L,载体的单位为kg);
(3)将帕氏乳杆菌发酵液与丁酸梭菌发酵液按菌浓度比1∶1~5混合制成复合菌剂B;
或将帕氏乳杆菌发酵液与丁酸梭菌发酵液等体积比混合后,加入体积质量比为1∶1~2的载体,在-45~-50℃条件下真空冷冻干燥获得干燥菌粉,再向干燥菌粉中加入质量比为1∶1~2的载体得到固体菌粉B(发酵液的单位为L,载体的单位为kg);
(4)将步骤(2)的复合菌剂A与步骤(3)的复合菌剂B按照菌浓度比1∶1~2均匀混合后得到所述的微生物强化菌剂;
或将步骤(2)的固体菌粉A与步骤(3)的固体菌粉B按照质量比1∶1~2均匀混合后得到所述的微生物强化菌剂。
进一步的,所述载体为玉米粉、葡萄糖、淀粉、滑石粉和碳酸钙中的至少一种。
本发明还提供了所述的微生物强化菌剂在制备用于促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的制剂中的应用。
进一步的,所述微生物强化菌剂的添加量为垃圾重量的0.1~0.5%。
进一步的,在应用时,所述微生物强化菌剂的活化方法为:在容器中加入营养源和水并加热溶解后,将溶液温度降到25~35℃,加入质量比为3~10%的微生物强化菌剂,于25~30℃下活化培养2~3天。
进一步的,所述的营养源为葡萄糖、红糖、糖蜜、玉米浆、尿素,氯化铵、磷酸盐中的至少一种。
进一步的,所述营养源和水的比例为1∶20~30(营养源的单位为Kg,水的单位为L)。
进一步的,所述微生物强化菌剂具有明显提高垃圾的焚烧量和低位热值以及降低垃圾含水量的功能。
本发明与现有技术相比,具有如下优点及有益效果:
1、本发明的微生物强化菌剂含有多种具有特殊功能的菌株,且这些菌株容易在垃圾堆酵现场生长代谢,比如嗜冷芽孢杆菌与迟缓芽孢杆菌能在低温有氧的条件下快速生长,帕氏乳杆菌与丁酸梭菌能在兼性厌氧或厌氧条件下快速利用垃圾中有机物进行生物代谢,提迅速提升温度。在低温有氧及升温缺氧的过程中,这些微生物之间可以相互协作,使酵堆持续接力发酵升温,产生垃圾脱水的效果,还可以显著提升堆酵垃圾焚烧热值,提高垃圾的可燃性,显著减少助燃剂的使用量。
2、本发明的微生物强化菌剂生产可控,产品质量稳定,成本低廉,能够应用于各种现场垃圾堆酵过程,且可操作性强。
3、本发明的微生物强化菌剂用于垃圾堆酵中后,能够增加垃圾堆酵中功能性微生物丰度及含量,提高微生物活性,加快垃圾发酵的进程,促进水分的沥出和垃圾低位热值的升高,提高垃圾的焚烧量。
4、在北方冬季气温较低地区,使用该微生物强化菌剂也能够快速启动堆酵过程,缩短堆酵时间,保证垃圾的焚烧按照工艺的设计顺利进行,并显著降低助燃剂的使用。
附图说明
图1为所述帕氏乳杆菌GBW-HB1903在MRS平板上的菌落形态特征。
图2所述迟缓芽孢杆菌GBW-HB1902在2216E平板上的菌落形态特征。
图3所述嗜冷芽孢杆菌GBW-HB1901在2216E平板上的菌落形态特征。
具体实施方式
本发明结合以下具体实例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例1
一、帕氏乳杆菌GBW-HB1903的分离筛选和鉴定
1、帕氏乳杆菌GBW-HB1903的筛选
以市政生活污水为样品,梯度稀释后采用含碳酸钙MRS培养基倾注培养筛选“溶钙圈”明显的菌落,多次纯化后得到单菌落,命名为GBW-HB1903,保存。
如图1所示,所述菌株GBW-HB1903在MRS平板上的菌落圆形,乳白色,直径1-2μm,表面光滑湿润有光泽,中间略凸起,不透明,边缘整齐,无晕环。菌株GBW-HB1903在10~45℃温度范围内均能正常生长繁殖,而其最适生长温度为25~35℃;在pH值6~9的范围内均能生长,最适生长pH值为6.5~7.5;在溶氧含量小于0.5mg/L或大于1.0mg/L范围内都能正常生长,最适宜的溶氧量为2-3mg/L,且菌株GBW-HB1903属于兼性厌氧菌;菌株GBW-HB1903能够产生尿素酶、β-葡萄糖苷酶和甘油,能够降解或分解动力-硝酸盐、西蒙式枸橼酸盐和半固体琼脂。
2、帕氏乳杆菌GBW-HB1903的16S rRNA序列测定
以所述菌株GBW-HB1903的DNA为模板,16S rRNA通用引物进行扩增,扩增片段进行序列测定。GBW-HB1903的16S rDNA测序结果与GenBank中的序列进行比对分析,结果显示,菌株GBW-HB1903与Lactobacillus parafarraginis同源性最高,因此确定该菌株GBW-HB1903为帕氏乳杆菌。
将筛选到的菌株GBW-HB1903进行菌种保藏,所述帕氏乳杆菌GBW-HB1903的保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC);地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;保藏日期:2019年08月16日;帕氏乳杆菌Lactobacillus parafarraginis的保藏编号为CGMCC No.18391。
二、迟缓芽孢杆菌GBW-HB1902的分离筛选和鉴定
1、迟缓芽孢杆菌GBW-HB1902的筛选与纯化
以市垃圾渗滤液为样品培养的菌悬液,梯度稀释后在2216E固体培养基上划线培养,多次分离纯化后得到单菌落,命名为GBW-HB1902,保存。
如图2所示,所述菌株GBW-HB1902在2216E平板上的菌落为圆形,淡黄色,直径1-2μm,表面光滑湿润有光泽,中间略凸起,不透明,边缘整齐,无晕环。菌株GBW-HB1902在15~40℃温度范围能正常生长,最适生长温度为28~32℃;在pH值6~9的范围内均能生长,最适生长pH值为7.2~8.5,对酸性环境的耐受性差;在溶氧含量1~5mg/L范围内都能正常生长,最适生长溶解氧浓度在2~4mg/L;能够产生尿素酶、β-葡萄糖苷酶和甘油,能够降解或分解动力-硝酸盐、西蒙式枸橼酸盐和半固体琼脂;菌株GBW-HB1902具有广盐性,在20~40‰盐度范围内均能生长良好。
2、迟缓芽孢杆菌GBW-HB1902的鉴定
以所述的菌株GBW-HB1902的DNA为模板,使用16S rRNA通用引物进行扩增,扩增片段进行序列测定,将得到的菌株GBW-HB1902的16S rDNA测序结果与GenBank中的序列进行比对分析,结果显示,菌株GBW-HB1902与Bacillus lentus同源性最高,因此确定该菌株GBW-HB1902为迟缓芽孢杆菌。
将筛选到的菌株GBW-HB1902进行菌种保藏,所述迟缓芽孢杆菌GBW-HB1902的保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC);地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;保藏日期:2019年08月16日;迟缓芽孢杆菌Bacillus lentus的保藏编号为CGMCC No.18392。
三、嗜冷芽孢杆菌GBW-HB1901的筛选、分离与鉴定
1、嗜冷芽孢杆菌GBW-HB1901的分离筛选与纯化
取在冬季环境中采集的海水、生活污水为样品,培养的菌悬液,梯度稀释后在2216E固体培养基上划线培养,多次分离纯化后得到单菌落,命名为GBW-HB1901,保存。
如图3所示,所述菌株GBW-HB1901在2216E平板上的菌落为圆形,淡黄色,直径1-2μm,表面光滑湿润有光泽,中间略凸起,不透明,边缘整齐呈锯齿状,无晕环。菌株GBW-HB1901在pH值6~9的范围内均能生长,而最适的生长pH值为6.5-7.5;在溶氧含量1~5mg/L范围内都能正常生长,而最适的生长溶解氧浓度在2-4mg/L;能够产生尿素酶、β-葡萄糖苷酶和甘油,能够降解或分解动力-硝酸盐、西蒙式枸橼酸盐和半固体琼脂;在5~25℃温度范围内均能正常生长繁殖,而最适的生长温度在18~22℃。
2、嗜冷芽孢杆菌GBW-HB1901的鉴定
以所述的菌株GBW-HB1901的DNA为模板,使用16S rRNA通用引物进行扩增,扩增片段进行序列测定,将得到的菌株GBW-HB1901的16S rDNA测序结果与GenBank中的序列进行比对分析,结果显示,菌株GBW-HB1901与Bacillus psychrophilus同源性最高,因此确定该菌株GBW-HB1901为嗜冷芽孢杆菌。
将筛选到的菌株GBW-HB1901进行菌种保藏,所述嗜冷芽孢杆菌GBW-HB1901的保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC);地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;保藏日期:2019年08月16日;嗜冷芽孢杆菌Bacillus psychrophilus的保藏编号为CGMCC No.18393。
四、丁酸梭菌GBW-N1的筛选、分离与鉴定
1、丁酸梭菌GBW-N1的分离筛选与纯化
将采集样品培养的菌悬液,梯度稀释后在2216E固体培养基上划线培养,多次分离纯化后得到单菌落,命名为GBW-N1,保存。
所述菌株GBW-N1的菌落为圆形,乳白色,表面光滑,中间略凸起,边缘不整齐。菌株GBW-N1在pH值6~8的范围内均能生长,而最适的生长pH值为7.1-7.5;在溶氧含量1~5mg/L范围内都能正常生长,而最适的生长溶解氧浓度在2-4mg/L;能够产生尿素酶、β-葡萄糖苷酶和甘油,能够降解或分解动力-硝酸盐、西蒙式枸橼酸盐和半固体琼脂;在30~45℃温度范围内均能正常生长繁殖,而最适的生长温度在35~38℃。
2、丁酸梭菌GBW-N1的鉴定
以所述的菌株GBW-N1的DNA为模板,使用16S rRNA通用引物进行扩增,扩增片段进行序列测定,将得到的菌株GBW-N1的16S rDNA测序结果与GenBank中的序列进行比对分析,结果显示,菌株GBW-N11与Clostridium butyricum同源性最高,因此确定该菌株GBW-N1为丁酸梭菌。
将筛选到的菌株GBW-N1进行菌种保藏,所述丁酸梭菌GBW-N1的保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC);地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;保藏日期:2017年08月07日;丁酸梭菌Clostridiumbutyricum的保藏编号为CGMCC No.14499。
实施例2
本发明所述的用于显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂的制备方法如下:
1、将帕氏乳杆菌、丁酸梭菌、迟缓芽孢杆菌和嗜冷芽孢杆菌分别在对应的培养基中活化,然后在各自培养基中培养。
其中,帕氏乳杆菌培养基:大豆蛋白胨12g,酵母浸膏6g,K2HPO45g,柠檬酸三铵2g,MgSO4·7H2O0.5g,乙酸钠5g,葡萄糖10g,吐温801ml,CaCO35g,MnSO4·4H2O0.25g,蒸馏水1000ml,pH 6.0,培养时间12小时,培养温度28℃。丁酸梭菌培养基:葡萄糖10g,大豆蛋白胨10g,酵母浸膏5g,乙酸钠4g,氯化钠1g,MgSO40.1g,K2HPO42g,Na2CO33g,蒸馏水1000ml,PH6.5,培养时间24小时,培养温度32℃。迟缓芽胞杆菌的培养基为:大豆蛋白胨10g,酵母浸膏5g,葡萄糖30g,氯化钠1g,水1000ml,pH 6.5,培养时间18小时,培养温度28℃。嗜冷芽孢杆菌培养基:大豆蛋白胨10g,酵母浸膏6g,葡萄糖20g,氯化钠2g,水1000ml,pH 7.5,培养时间48小时,培养温度20℃。
2、将需氧生长的迟缓芽孢杆菌与嗜冷芽孢杆菌的发酵液按1∶2的菌浓度比(单位:亿CFU/mL)混合制成复合菌剂A;将兼性厌氧或厌氧生长的帕氏乳杆菌与丁酸梭菌发酵液按1∶2的菌浓度比混合制成复合菌剂B;将复合菌剂A和复合菌剂B按照1∶1的菌浓度比混合均匀后制得所述微生物强化菌剂。
在本实施例中,所述微生物强化菌剂中帕氏乳杆菌、丁酸梭菌、迟缓芽孢杆菌和嗜冷芽孢杆菌的最终菌浓度为5~10亿CFU/mL:5~10亿CFU/mL:1~5亿CFU/mL:5~10亿CFU/mL。
实施例3
本发明所述的用于显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂的制备方法如下:
1、将帕氏乳杆菌、丁酸梭菌、迟缓芽孢杆菌和嗜冷芽孢杆菌分别在对应的培养基中活化,然后在各自培养基中培养。
2、将培养好后的体积比为1∶1的1.0L迟缓芽胞杆菌和嗜冷芽孢杆菌的发酵液中添加1.0kg滑石粉,混合均匀后在塔内温度为82℃,出风温度为78℃的条件下采用喷雾干燥方式制成固体粉末,再次添加2kg载体制备成含菌量500亿/g的固体菌粉A。
3、将培养好后的体积比为1∶1的1.0L丁酸梭菌与帕氏乳杆菌发酵液中加入1.0kg灭菌的碳酸钙,混合均匀后在-50℃条件下采用真空冷冻干燥方式获得固体粉末,再次添加1.5kg载体制成含菌量500亿/g的固体菌粉B。
3、将固体菌粉A与固体菌粉B按照体积比1∶1~2均匀混合后得到所述的微生物强化菌剂。
在本实施例中,所述微生物强化菌剂中帕氏乳杆菌、丁酸梭菌、迟缓芽孢杆菌和嗜冷芽孢杆菌的最终菌浓度为5~10亿CFU/g∶5~10亿CFU/g∶1~5亿CFU/g∶5~10亿CFU/g。
所述载体为玉米粉、葡萄糖、淀粉、滑石粉和碳酸钙中的一种。
实施例4
采集青岛市某居民生活区垃圾收集站中11~12月份产生的生活垃圾,人工破袋后混合均匀待用。生活垃圾的物理组成(湿基质量分数)为食品类60.2%、纸类9.8%、塑料6.7%、其他23.3%。其初始含水质量分数(湿基)为60.1%。在不锈钢容器中处理,容器高120cm,内径40cm,外包10cm厚的中空棉垫保温,底部垫10厘米厚石子作为滤层收集渗滤液,将100kg(湿基)前述生活垃圾分别装入12个实验装置中,其中每3个实验重复装置作为一个实验组,共分为3个实验组和1个空白对照组,其中复合菌剂A组:向垃圾中喷洒0.1%实施例1中制备的复合菌剂A;复合菌剂B组:向垃圾中喷洒0.1%实施例1中制备的复合菌剂B;微生物强化菌剂组:向垃圾中喷洒0.1%实施例1中制备的微生物强化菌剂;空白对照组:向垃圾喷洒0.1%的水。每个装置中,垃圾上加载重物10kg。处理3天后取样分析,分析结果见表1。
表1垃圾含水率及热值
Figure BDA0002337528330000091
通过实验结果可以看出,微生物强化菌剂组的垃圾含水量明显降低,减少了垃圾中约25%的水分,并且热值增加了约32%,说明本发明制备的微生物强化菌剂具有显著的促进垃圾中水分的沥出和垃圾低位热值的升高。
实施例5
采集青岛市某居民生活区垃圾收集站中11~12月份生活垃圾,人工破袋后混合均匀待用。生活垃圾的物理组成(湿基质量分数)为食品类58.5%、纸类11.4%、塑料4.3%、其他25.8%。其初始含水质量分数(湿基)为67.3%。在不锈钢容器中处理,容器高120cm,内径40cm,外包10cm厚的中空棉垫保温,底部垫10厘米厚石子作为滤层收集渗滤液,将100kg(湿基)前述生活垃圾分别装入12个实验装置中,其中每3个实验重复装置作为一个实验组,共分为3个实验组和1个空白对照组,其中复合菌剂A组:向垃圾中喷洒0.1%实施例2中制备的复合菌剂A;复合菌剂B组:向垃圾中喷洒0.1%实施例2中制备的复合菌剂B;微生物强化菌剂组:向垃圾中喷洒0.1%实施例1中制备的微生物强化菌剂;空白对照组:向垃圾喷洒0.1%的水,每个装置中,垃圾上加载重物10kg。处理3天后取样分析,分析数据见表2。
表2垃圾含水率及热值
Figure BDA0002337528330000092
Figure BDA0002337528330000101
通过实验结果可以看出,微生物强化菌剂组的垃圾含水量明显降低,减少了垃圾中约31%的水分,并且热值增加了约38%,说明本发明制备的微生物强化菌剂具有显著的促进水分的沥出和垃圾低位热值的升高。
实施例6
2017年12月山东某垃圾焚烧发电厂,试验由吨桶盛装的微生物强化菌剂、现场扩培设备及菌剂喷洒系统组成。试验的微生物强化菌剂共10吨,添加量为每吨垃圾添加1L微生物强化菌剂。以试验前一段时间和试验后一段时间的焚烧量及2017年1月份的焚烧量为对照。
其中,菌剂活化方法:在1吨的桶中,加入红糖10kg、玉米浆10kg、尿素0.3kg、磷酸二氢钾0.2kg、水500L,加热溶解后,水温降到30℃左右加入实施例2制备的微生物强化菌剂20kg,保持水体温度25-30℃活化培养2天后使用。
菌剂活化设备:2个1吨桶作为活化培养容器分别编号1#,2#,分别接入电加热管加热控温,并通过外部保温措施保温。使2个桶处于一个活化培养,1个使用状态中,每天使用1桶菌液,使用完毕后重新培养。
在垃圾堆酵车间设置菌剂喷洒设备,环卫车每卸入一批垃圾,向垃圾堆中按照0.2%的比例添加活化后的微生物强化菌剂。
从2017年12月29号开始喷洒菌剂,垃圾共分5个区,从4区开始喷菌剂,到2区堆满封顶,一共堆积4个区。试验期的垃圾从7号开始投料焚烧,堆酵时间为7天左右。试验期间统计垃圾的焚烧量,结果如表3所示。
表3试验前后平均焚烧量
Figure BDA0002337528330000102
通过表3可以看出,试验前对照期的平均焚烧量为684.3吨,试验后对照期的平均焚烧量为644.46吨,而使用强化菌剂的试验期的平均焚烧量为761.97吨。试验期的平均焚烧量比试验前对照期提高11.35%,比试验后对照期提高18.23%(试验后对照期平均投料量比试验期降低15.42%),说明本发明制备的微生物强化菌剂可以明显提高垃圾的焚烧量。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂,其特征在于,所述微生物强化菌剂包括复合菌剂;所述复合菌剂中包括菌浓度为5~10亿CFU/g的帕氏乳杆菌(Lactobacillus parafarraginis)、5~10亿CFU/g的丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、1~5亿CFU/g的迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)和5~10亿CFU/g的嗜冷芽孢杆菌(Bacillus psychrophilus);
所述嗜冷芽孢杆菌采用保藏编号为CGMCC No.18393的嗜冷芽孢杆菌GBW-HB1901;所述迟缓芽孢杆菌采用保藏编号为CGMCC No.18392的迟缓芽孢杆菌GBW-HB1902;所述帕氏乳杆菌采用保藏编号为CGMCC No.18391的帕氏乳杆菌GBW-HB1903;所述丁酸梭菌采用保藏编号为CGMCC No.14499的丁酸梭菌GBW-N1;
所述微生物强化菌剂的制备方法为:
(1)将所述帕氏乳杆菌、丁酸梭菌、迟缓芽孢杆菌和嗜冷芽孢杆菌在培养基中活化并培养,分别制得帕氏乳杆菌发酵液、丁酸梭菌发酵液、迟缓芽孢杆菌发酵液和嗜冷芽孢发酵液;
(2)将所述迟缓芽孢杆菌发酵液与嗜冷芽孢杆菌发酵液按菌浓度比1:1~5混合制成复合菌剂A;
或将所述迟缓芽孢杆菌发酵液与嗜冷芽孢杆菌发酵液等体积比混合后,加入体积质量比为1:1~2的载体,通过喷雾干燥制得干燥菌粉,再向所述干燥菌粉中加入质量比为1:2~3的载体得到固体菌粉A;
(3)将所述帕氏乳杆菌发酵液与丁酸梭菌发酵液按菌浓度比1:1~5混合制成复合菌剂B;
或将所述帕氏乳杆菌发酵液与丁酸梭菌发酵液等体积比混合后,加入体积质量比为1:1~2的载体,真空冷冻干燥获得干燥菌粉,再向干燥菌粉中加入质量比为1:1~2的载体得到固体菌粉B;
(4)将步骤(2)的复合菌剂A与步骤(3)的复合菌剂B按照菌浓度比1:1~2均匀混合后得到所述的微生物强化菌剂;
或将步骤(2)的固体菌粉A与步骤(3)的固体菌粉B按照质量比1:1~2均匀混合后得到所述的微生物强化菌剂。
2.权利要求1所述的微生物强化菌剂在制备用于促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的制剂中的应用,其特征在于,微生物强化菌剂的添加量为垃圾重量的0.1~0.5%;
所述微生物强化菌剂的活化方法为:在容器中加入营养源和水并加热溶解后降温,然后加入质量比为3~10%的微生物强化菌剂活化培养。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述的营养源为葡萄糖、红糖、糖蜜、玉米浆、尿素,氯化铵、磷酸盐中的至少一种;所述营养源和水的比例为1:20~30。
CN201911364491.7A 2019-12-26 2019-12-26 一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用 Active CN111004748B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911364491.7A CN111004748B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911364491.7A CN111004748B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111004748A CN111004748A (zh) 2020-04-14
CN111004748B true CN111004748B (zh) 2021-01-26

Family

ID=70118813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911364491.7A Active CN111004748B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111004748B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112375719A (zh) * 2020-12-16 2021-02-19 青岛尚德生物技术有限公司 迟缓芽孢杆菌在用于制备脱除含铬废水中总氮的微生物菌剂中的应用
CN115108643A (zh) * 2022-06-22 2022-09-27 东营市致临环保科技有限公司 一种高效降解污水有机污染物的生物复合剂

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105802870A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 付顺林 一种利用微生物复合菌剂处理有机废弃物的方法
CN205436579U (zh) * 2016-01-05 2016-08-10 李声寿 生活垃圾利用强化水解进行分类处理的设备
CN105861369A (zh) * 2016-04-26 2016-08-17 青岛根源生物技术集团有限公司 一种用于垃圾堆酵的微生物菌剂及其制备方法和应用
CN109402015A (zh) * 2018-11-20 2019-03-01 江南大学 一株热噬淀粉芽孢杆菌及其应用
CN111019863A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 青岛尚德生物技术有限公司 一种去除旱厕中臭味的除臭菌剂及其应用
CN111040968A (zh) * 2019-12-26 2020-04-21 青岛根源生物技术集团有限公司 一种高效去除生活污水中cod的微生物菌剂及其应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7906304B2 (en) * 2005-04-05 2011-03-15 Geosynfuels, Llc Method and bioreactor for producing synfuel from carbonaceous material
KR101187731B1 (ko) * 2012-03-27 2012-10-08 농업회사법인 주식회사 엘바이오텍 탈취 활성 및 뱀장어 양식장의 수질정화 기능을 갖는 락토바실러스 파라파라기니스 균주 및 이의 용도
CN102851232B (zh) * 2012-06-12 2014-09-24 华南农业大学 一株乳酸菌Lactobacillus parafarraginis ZH1及其应用
CN106854632A (zh) * 2016-12-28 2017-06-16 商丘师范学院 一种用于降解污水中蛋白质和脂肪的混合菌剂及其制备方法和应用
CN109957527A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 王旭宁 一种直接分解农作物秸秆发酵产沼气的专用微生物复合菌剂制备及其应用方法
CN109603514A (zh) * 2018-12-26 2019-04-12 河北安米诺氨基酸科技股份有限公司 一种微生物除臭剂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105802870A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 付顺林 一种利用微生物复合菌剂处理有机废弃物的方法
CN205436579U (zh) * 2016-01-05 2016-08-10 李声寿 生活垃圾利用强化水解进行分类处理的设备
CN105861369A (zh) * 2016-04-26 2016-08-17 青岛根源生物技术集团有限公司 一种用于垃圾堆酵的微生物菌剂及其制备方法和应用
CN109402015A (zh) * 2018-11-20 2019-03-01 江南大学 一株热噬淀粉芽孢杆菌及其应用
CN111019863A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 青岛尚德生物技术有限公司 一种去除旱厕中臭味的除臭菌剂及其应用
CN111040968A (zh) * 2019-12-26 2020-04-21 青岛根源生物技术集团有限公司 一种高效去除生活污水中cod的微生物菌剂及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Effects of inoculants Lactobacillus brevis and Lactobacillus parafarraginis on the fermentation characteristics and microbial communities of corn stover silage;Zhenshang Xu等;《SCIENTIFIC REPORTS》;20171019;第1-9页 *
一株耐低温细菌的净水研究及鉴定;李海礁等;《湖北农业科学》;20110131;第62-65页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111004748A (zh) 2020-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hou et al. Role of psychrotrophic bacteria in organic domestic waste composting in cold regions of China
CN106480103B (zh) 一种发酵类抗生素菌渣的无害化方法
CN102327630B (zh) 一种针对城市生活垃圾填埋场的微生物菌株、除臭剂及其制备方法
CN112608875B (zh) 一种易腐有机固废生物干化菌种及其应用
CN111004748B (zh) 一种显著促进生活垃圾焚烧前堆酵效果的微生物强化菌剂及其应用
CN113969246B (zh) 一种保氮菌株、复合菌剂及复合菌剂制备方法和应用
CN112625959B (zh) 用于有机废弃物好氧发酵的嗜高温复合菌剂
Ke et al. Fed-in-situ biological reduction treatment of food waste via high-temperature-resistant oil degrading microbial consortium
CN111040968B (zh) 一种高效去除生活污水中cod的微生物菌剂及其应用
CN106480104B (zh) 一种发酵类抗生素菌渣的预处理方法
CN100579678C (zh) 一种城市垃圾生物预处理的除臭方法
CN109809840B (zh) 一种城市垃圾处理方法
CN116004438B (zh) 一种强化餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷的菌种及其应用
CN108929162B (zh) 城市生活垃圾降解及去除重金属处理方法
CN109609407B (zh) 一种用于原位污泥减量的嗜热微生物菌株及其应用
CN114350579B (zh) 一种污泥好氧堆肥复合菌剂及其制备方法和应用
CN114231428B (zh) 一种低温耐酸酿酒酵母菌及其筛选方法与应用
CN113321548B (zh) 综合利用啤酒生产的废弃物制备的有机肥及其制备方法
CN110076180B (zh) 一种生活垃圾好氧高温发酵促进剂及其制备和应用方法
CN109081709B (zh) 城市生活垃圾处理方法
Fang et al. Comparison of leachate treatments in the simulated landfill bioreactors with different operation modes
CN113292362B (zh) 一种大环内酯类抗生素菌渣的厌氧酸化发酵脱抗方法
CN115093996B (zh) 一种耐氨产甲烷菌及其冻干剂和应用
CN114836353B (zh) 一种餐厨垃圾中高温微生物处理复合菌剂及其制备方法和应用
CN114456982B (zh) 一种短芽孢杆菌及其在降解或消解污泥中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant