CN112080446A - 一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂及其制备方法 - Google Patents

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陶兴玲
詹亚斌
张阿克
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Abstract

本发明公开一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂，该复合菌剂由油脂复合菌体和载体混合而成，油脂复合菌体占载体的质量百分比的6～25％；油脂复合菌体由地衣芽孢杆菌、枝芽孢杆菌和泛酸枝芽孢杆菌分别经单独扩大培养后离心收集得到的菌体混合而成，且三种菌体的按质量百分比的混合比例为地衣芽孢杆菌：枝芽孢杆菌：泛酸枝芽孢杆菌＝1～3:1～3:1～2；载体由由麸皮、锯末和豆粕混合而成，三者按质量百分比的混合比例为麸皮：锯末：豆粕＝0.5～1:0.5～1:1～2。将本发明的复合菌剂投放应用于餐厨垃圾堆肥中，48小时内可将油脂含量从21％～29％降至3％～8％，从而提高堆肥效率和品质。

Description

一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾发酵领域，具体涉及一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂及其制备方法。
背景技术
我国餐厨垃圾占城市生活垃圾比重大致范围为37％-62％，我国餐厨垃圾存在高有机物含量，高含水率，高油脂含量，高盐分的特性。按照餐厨垃圾绝对干物质重量百分比计算，有机物含量约为80％，水分含量约为75％，粗脂肪含量约为25％，蛋白质含量约为20％以上，盐分含量约为2-3％。餐厨垃圾产生的恶臭气味污染环境，如何处理餐厨垃圾，使其资源化、减少环境污染，已经成为现在急需解决的问题。目前，餐厨垃圾的处理途径主要包括：用作动物饲料；油脂分离后生产生物柴油；进行焚烧或填埋；好氧发酵后制备有机肥或土壤调理剂。虽然餐厨垃圾用作动物饲料、焚烧、填埋是最直接简便的处理方式，但其弊端也十分明显，会产生可资源化利用率低、二次污染等问题。因此，好氧发酵和生物柴油是目前各个国家针对餐厨垃圾处理的主要技术途径。好氧堆肥处理技术是在有氧条件下，利用好氧微生物对餐厨垃圾进行吸收、氧化和分解的生命代谢活动，是一种传统好氧堆肥技术与外源微生物强化结合的现代堆肥技术。然而，该技术也存在着一些技术瓶颈需要突破，例如餐厨垃圾好氧发酵存在的发酵周期长、腐熟度低等主要问题。
好氧发酵作为处理餐厨垃圾的主要技术途径之一，通过利用微生物对餐厨垃圾中的有机物、纤维素和木质素进行降解，实现餐厨垃圾的资源化、减量化和无害化利用。但是，目前针对餐厨垃圾处理的好氧发酵工艺仍然存在一些不足的方面。例如，过高的油脂含量会对好氧堆肥过程中的微生物生长和功能发挥产生抑制作用，所以导致了很多复合微生物菌剂接种于堆体后无法完全发挥其功能，因而出现了餐厨垃圾堆肥的发酵周期变长，堆肥产品腐熟度较差等问题，严重制约了好氧堆肥工艺处理餐厨垃圾的效果。
发明内容
针对餐厨垃圾油脂含量较高、餐厨垃圾堆肥发酵周期长、产品腐熟度较差的问题，本发明提出一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂及其制备方法。
本发明的目的通过如下的技术方案来实现：
一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂，该复合菌剂由油脂复合菌体和载体混合而成，所述的油脂复合菌体占所述的载体的质量百分比的6～25％；
所述的油脂复合菌体由地衣芽孢杆菌、枝芽孢杆菌和泛酸枝芽孢杆菌分别经单独扩大培养后离心收集得到的菌体混合而成，且三种菌体的按质量百分比的混合比例为地衣芽孢杆菌：枝芽孢杆菌：泛酸枝芽孢杆菌＝1～3:1～3:1～2；
所述的载体由由麸皮、锯末和豆粕混合而成，三者按质量百分比的混合比例为麸皮：锯末：豆粕＝0.5～1:0.5～1:1～2。
一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂的制备方法，该方法包括以下几个步骤：
(1)将地衣芽孢杆菌、枝芽孢杆菌和泛酸枝芽孢杆菌分别进行单独培养，再通过离心收集，将获得的菌体按照地衣芽孢杆菌：枝芽孢杆菌：泛酸枝芽孢杆菌＝1～3:1～3:1～2的比例混合，制成油脂复合菌体；
(2)按照麸皮：锯末：豆粕＝0.5～1:0.5～1:1～2将麸皮、锯末和豆粕混合，制成载体；
(3)将步骤(1)所得的油脂复合菌体和步骤(2)所得的载体混合制得油脂复合菌剂，所述的油脂复合菌体占所述的载体的质量百分含量的6～25％。
进一步地，所述的地衣芽孢杆菌、枝芽孢杆菌、泛酸枝芽孢杆菌的混合比例为2:2:1。
进一步地，所述的载体中，麸皮、锯末、豆粕的混合比例为0.5:1:1。
本发明的有益效果如下：
本发明通过把高效的油脂降解菌群和透气性较好的载体材料按比例混合制成复合菌剂并将其投放应用于餐厨垃圾堆肥中，48小时内可将油脂含量从21％～29％降至3％～8％，从而提高堆肥效率和品质。
具体实施方式
下面根据优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，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。
以下实施例中制备油脂复合菌体均是将油脂降解菌从斜面培养基转接到液体试管中摇床培养，逐级放大到发酵罐功能培养基中培养，培养温度为30～37℃，培养时间为8～24h。然后离心收集菌体。所用的油脂培养基为胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠5g/L、大豆油0.5～0.8mL。上述各种油脂降解菌既可以自己培养，也可以直接购买得到。
实施例1
(1)制备油脂复合菌体
将离心收集后的各类菌体按以下质量份混合制成粉状复合菌体,地衣芽孢杆菌：枝芽孢杆菌：泛酸枝芽孢杆菌＝2:2:1。
(2)制备载体材料
将麸皮、锯末和豆粕按以下质量比混合制成载体，麸皮：锯末：豆粕＝0.5:1:1。
(3)制备油脂复合微生物菌剂
将复合菌体与载体材料混合制得油脂复合微生物菌剂，复合菌体占载体材料质量百分含量的9％。
实施例2
(1)制备复合菌体
按照与实施例相同的培养方式对各菌种单独培养，然后离心收集菌体，并按地衣芽孢杆菌：枝芽孢杆菌：泛酸枝芽孢杆菌＝3:2:1的比例混合制备粉状复合菌体,。
(2)制备载体材料
将麸皮、锯末和豆粕按以下质量比混合制成载体，麸皮：锯末：豆粕＝0.5:1:1。
(3)制备油脂复合微生物菌剂
将复合菌体与载体混合制得油脂复合微生物菌剂，复合菌体占载体材料质量百分含量的18％。
实施例3
本例为实施例1制备得到的油脂复合菌剂对餐厨垃圾油脂的降解试验。
在500kg餐厨垃圾好氧堆肥处理机中，加入500kg餐厨垃圾和100kg锯末，餐厨垃圾堆肥处理机保持通风搅拌并保温40℃进行好氧堆肥，连续运行2天后，可观察到餐厨垃圾非常油腻，呈黑色泥浆状，并伴有臭味。此时测得餐厨垃圾油脂含量为29％，物料温度为50℃。由于油脂已经累积太多，堆肥微生物被油脂包裹而导致活性很低，餐厨垃圾好氧堆肥处理机继续运行48h，餐厨垃圾的油脂含量没有降低，物料温度维持在50℃。
将1kg菌剂加入餐厨垃圾处理机，餐厨垃圾处理机继续运行24小时后，餐厨垃圾的油脂含量降低至18％，臭味减轻，餐厨垃圾的外观变为黑色湿土状，料温升高至55℃；餐厨垃圾处理机再继续运行24小时后，餐厨垃圾的油脂含量降低至7％，臭味消失，垃圾残余物的外观变为疏松的黑色泥沙状，料温升高至64℃。
试验结果表明，在高效好氧堆肥过程中，当垃圾残余物的油脂含量累积达到27％时堆肥微生物的活性变得很低，垃圾无法继续降解；此时加入实施例1所制备的油脂复合菌剂，可迅速降解油脂并激活堆肥微生物，48小时内将油脂含量从29％降低至8％。
实施例4
本例为实施例2制备得到的油脂复合菌剂堆肥餐厨垃圾油脂的降解试验。
在1000kg餐厨垃圾好氧堆肥处理机中，加入1000kg餐厨垃圾和200kg锯末，餐厨垃圾堆肥处理机保持通风搅拌并保温40℃进行好氧堆肥，连续运行2天后，可观察到餐厨垃圾非常油腻，呈黑色泥浆状，并伴有臭味。此时测得餐厨垃圾油脂含量为21％，物料温度为51℃。由于油脂已经累积太多，堆肥微生物被油脂包裹而导致活性很低，餐厨垃圾好氧堆肥处理机继续运行48h，餐厨垃圾的油脂含量没有降低，物料温度维持在52℃。
将1kg菌剂加入餐厨垃圾处理机，餐厨垃圾处理机继续运行24小时后，餐厨垃圾的油脂含量降低至11％，臭味减轻，餐厨垃圾的外观变为黑色湿土状，料温升高至56℃；餐厨垃圾处理机再继续运行24小时后，餐厨垃圾的油脂含量降低至3％，臭味消失，垃圾残余物的外观变为疏松的黑色泥沙状，料温升高至62℃。
试验结果表明，在高效好氧堆肥过程中，当垃圾残余物的油脂含量累积达到21％时堆肥微生物的活性变得很低，垃圾无法继续降解；此时加入实施例2所制备的油脂复合菌剂，可迅速降解油脂并激活堆肥微生物，48小时内将油脂含量从27％降低至7％。
从实施例3和4可知，除油制剂的作用效果通过餐厨垃圾的含油量来体现，48小时内将油脂含量从21％～29％降低至3％～8％。油脂含量的检测方法为索氏提取法。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例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。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂，其特征在于，该复合菌剂由油脂复合菌体和载体混合而成，所述的油脂复合菌体占所述的载体的质量百分比的6～25％；
所述的油脂复合菌体由地衣芽孢杆菌、枝芽孢杆菌和泛酸枝芽孢杆菌分别经单独扩大培养后离心收集得到的菌体混合而成，且三种菌体的按质量百分比的混合比例为地衣芽孢杆菌：枝芽孢杆菌：泛酸枝芽孢杆菌＝1～3:1～3:1～2；
所述的载体由由麸皮、锯末和豆粕混合而成，三者按质量百分比的混合比例为麸皮：锯末：豆粕＝0.5～1:0.5～1:1～2。
2.一种用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：
(1)将地衣芽孢杆菌、枝芽孢杆菌和泛酸枝芽孢杆菌分别进行单独培养，再通过离心收集，将获得的菌体按照地衣芽孢杆菌：枝芽孢杆菌：泛酸枝芽孢杆菌＝1～3:1～3:1～2的比例混合，制成油脂复合菌体；
(2)按照麸皮：锯末：豆粕＝0.5～1:0.5～1:1～2将麸皮、锯末和豆粕混合，制成载体；
(3)将步骤(1)所得的油脂复合菌体和步骤(2)所得的载体混合制得油脂复合菌剂，所述的油脂复合菌体占所述的载体的质量百分含量的6～25％。
3.根据权利要求2所述的用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述的地衣芽孢杆菌、枝芽孢杆菌、泛酸枝芽孢杆菌的混合比例为2:2:1。
4.根据权利要求2所述的用于餐厨垃圾油脂去除的高效复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述的载体中，麸皮、锯末、豆粕的混合比例为0.5:1:1。
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CN112725224A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 中农新科(苏州)有机循环研究院有限公司 一种用于餐厨垃圾生物干化的微生物复合菌剂及其制备方法
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