CN112225588A - 一种连续降解餐厨垃圾的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；(2)调节混合物料的水分、碳氮比和容重；(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物；其中初始批次降解餐厨垃圾时所使用的复合微生物菌剂为菌剂复合物，后续批次降解餐厨垃圾时，所使用的复合微生物菌剂为上一批次获得的30％‑60％发酵产物。所述方法可大大的降低餐厨垃圾处理中菌剂复合物的费用，实现一次施菌，连续降解餐厨垃圾的目的，节约了处理成本。

Description

一种连续降解餐厨垃圾的方法
技术领域
本发明涉及环保固废处理技术领域，具体涉及一种连续降解餐厨垃圾的方法。
背景技术
随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，固体废物产生量在逐年增加的同时，其中的生物质废物含量也随之增加，导致固体废物特别是城市固体废物的性质发生了转变，也使其处理难度增大，原有的处理模式已不能满足现代废物处理的需要。生物质废物是人类在利用生物质物质的过程中产生的废物，根据不同的来源可以将其分为城市生物质废物、农村生物质废物和工业生物质废物。我国的生物质废物产生量大、可降解有机物含量高，如果能对其进行有效地资源化利用，不仅减少污染，还能生产有用物质，进而有助于缓解我国物资和能源短缺的现状。
2019年5月8日，生态环境部发布《“无废城市”建设试点实施方案编制指南》和《“无废城市”建设指标体系(试行)》，最大程度减少固废产生，推动废弃物无害化及资源化利用。其中，餐厨垃圾作为一种几乎可以全盘“吸收再利用”的固体废弃物，资源化价值尤为可观。公开数据显示，2017年，全国餐饮收入相比上年增长了10％左右；2018年，餐饮收入相比上年增长了近9个百分点，由此可以想象，餐厨垃圾年生产规模。据前瞻推算，2018年全国餐厨垃圾产生量或突破了1亿吨；截至目前，我国餐厨垃圾处理能力大约在每日2万吨到2.5万吨上下，市场缺口明显。
餐厨垃圾是城市生物质废物中含量最多的组分，也是极易腐烂变质而造成环境污染和生态风险的主要组分，其具有含水量大、有机物含量高和营养物质丰富等特征。目前常规的清运方法和处理模式已难以适用于餐厨垃圾：焚烧处理热值较低的餐厨垃圾需要消耗大量的额外燃料和能量，而高含水量和高可降解有机物含量的特点又增加了填埋处理的难度和二次污染的风险。因此针对餐厨垃圾的处理，目前最为有效可行的方法就是生物方法处理，主要包括好氧堆肥和厌氧消化。其中好氧堆肥法是已被国内外充分论证的经济、简便、有效的生物质废物处理方式，好氧堆肥是一项古老且又具有当代生物工程特征的应用技术，它是在人工控制的条件下充分利用微生物的作用对生物质废物进行降解和转化，最终形成稳定的腐殖质物质的过程。堆肥处理能够充分利用餐厨垃圾原料的特点，不但克服了其他固体废物处理技术的不足，而且可以在解决污染问题的同时制造出具有一定商业价值的有机肥料或土壤改良剂等。
但是目前的餐厨垃圾处理技术存在着很多的问题，首先是耗时较长，效率较低，现有的餐厨垃圾处理所使用的微生物大部分是普通的微生物菌剂，这些菌剂处理餐厨垃圾的过程存在适应期长，处理效率低，耗时较长；其次是处理成本高，现有的餐厨垃圾处理成本高，主要表现在微生物菌剂的成本、辅料添加剂的成本、场地成本、运行费用成本，具体如下：现有的餐厨垃圾处理技术所使用的菌剂都是一次性使用，需要每批次处理都投菌，这样就增加餐厨垃圾处理的微生物菌剂成本；现有的餐厨垃圾处理技术需要每批次都要投加辅料添加剂，而辅料添加剂由于密度小、分布分散、搜集和运输成本相对较高，这样就增加餐厨垃圾处理的辅料成本。辅料添加剂一般是秸秆、谷壳、锯末、园林绿化垃圾等农业废弃物，主要作用是作为膨胀剂，由于餐厨垃圾的含水率高达70％-90％，通过添加辅料可以调节餐厨垃圾堆体碳氮比、含水率和孔隙度，以更好地促进餐厨垃圾处理过程的进行；如上述，现有的餐厨垃圾处理技术由于处理的效率较低，耗时较长，导致需要大量的场地来堆置待处理的餐厨垃圾，这样就增加了餐厨垃圾处理的场地费用；由于餐厨垃圾成分的复杂性，高含水率，高的易腐败变质的有机质，高盐高油，现有的餐厨垃圾处理技术，需要额外通电辅助升温来杀死餐厨垃圾自身的杂菌以保证餐厨垃圾处理的效果，常见的如市面上销售的各种餐厨垃圾处理机。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续降解餐厨垃圾的方法，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为实现上述目的，技术方案如下：
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分、碳氮比和容重；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物；
其中初始批次降解餐厨垃圾时所使用的复合微生物菌剂为菌剂复合物，后续批次降解餐厨垃圾时，所使用的复合微生物菌剂为上一批次获得的30％-60％的发酵产物，所述方法经过好氧发酵后产生的部分发酵产物可作为复合微生物菌剂回流，与新的餐厨垃圾混合进行新一轮的发酵降解，可以反复循环利用，多次处理只需喷施一次菌剂复合物，这样大大的降低了餐厨垃圾处理中菌剂复合物的费用，实现一次施菌，连续降解餐厨垃圾的目的，节约了处理成本。
所述菌剂复合物的组分包括芽孢杆菌、酵母菌和发酵系丝状菌。
所述菌剂复合物各组分添加的质量份数为：菌剂按芽孢杆菌2-8份、酵母菌1-5份和发酵系丝状菌2-6份。
所述菌剂复合物的喷洒量为0.05％-3％。
所述芽孢杆菌的组分包括栗褐芽胞杆菌、福氏芽胞杆菌、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌、热噬淀粉芽孢杆菌、海内氏芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌。
所述芽孢杆菌各组分添加的质量份数为：栗褐芽胞杆菌1-5份、福氏芽胞杆菌1-5份、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌1-4份、热噬淀粉芽孢杆菌1-4份、海内氏芽孢杆菌1-4份和蜡样芽孢杆菌1-4份。
所述酵母菌为假丝酵母菌。
所述发酵系丝状菌的组分包括绿色木霉、烟曲霉和腐质霉。
所述发酵系丝状菌各组分添加的质量份数为：绿色木霉1-6份、烟曲霉2-7份和腐殖霉1-6份。
所述混合物料的水分含量为50％-65％，所述混合物料的碳氮比为(20-30)：1，所述混合物料的容重为570-650kg/m3。
所述步骤(2)中混合物料水分、碳氮比和容重的调节方法为添加膨胀辅料来调节，所述混合物料与膨胀辅料添加的比例为(50％-90％)：(50％-10％)。
所述膨胀辅料为锯末、木屑、稻麦壳、秸秆粉、落叶、泥炭、米糠、麦麸或蘑菇渣。
所述好氧发酵的条件为供氧量在0.1-0.2m3/(m3·min)。
所述好氧发酵的时间为7-17天。
本发明的有益效果是：提供了一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述连续降解餐厨垃圾的方法中将部分的发酵产物作为复合微生物菌剂，该复合微生物菌剂可以自行升温至55-70℃之间，无需外部机械加热，在每天翻堆的前提下可维持5-10天，能够快速降解餐厨垃圾；从餐厨垃圾堆肥中筛选细菌并用于餐厨垃圾堆肥，菌种原位使用，避免了对堆肥环境的不适应性和对堆肥生态的干扰性，快速分解餐厨垃圾中的营养物质，供菌体生长所需，使系统快速启动，提升餐厨垃圾的处理效率，且该菌剂复合物好氧发酵处理一次餐厨垃圾后，发酵产物回流到新的餐厨垃圾后，由于菌剂中的复合微生物利用餐厨垃圾中营养成分，适应高温环境的能力强，在这个环境中经过驯化并大量繁殖，并与餐厨垃圾体系中的其他杂菌竞争中，成为该体系的优势菌群，因此待回流的餐厨垃圾发酵产物中含有大量的已经适应餐厨垃圾环境的复合微生物优势菌群，能较好的调节和适应餐厨垃圾微环境，从而加快堆肥反应速率，大大缩短升温时间，12-48小时即可快速升温至50℃，从而降解处理新的餐厨垃圾，从而大大缩短整个发酵周期，节省大量的场地费用，提升了餐厨垃圾的处理效率。
附图说明
图1为实施例4中添加菌剂复合物的餐厨垃圾堆体的温度曲线图。
图2为实施例4中添加菌剂复合物的餐厨垃圾堆体的累计减重率的曲线图。
图3为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图4为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第2次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图5为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第3次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图6为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第4次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图7为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第5次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图8为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第6次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图9为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第7次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图10为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第8次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图11为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第9次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图12为实施例4 50％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第10次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图13为实施例5中添加菌剂复合物的餐厨垃圾堆体的温度曲线图。
图14为实施例5中添加菌剂复合物的餐厨垃圾堆体的累计减重率的曲线图。
图15为实施例5 30％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图16为实施例5 30％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第2次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图17为实施例5 30％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第3次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图18为实施例6中添加菌剂复合物的餐厨垃圾堆体的温度曲线图。
图19为实施例6中添加菌剂复合物的餐厨垃圾堆体的质量降解比曲线图。
图20为实施例6 60％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图21为实施例6 60％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第2次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图22为实施例6 60％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第3次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图23为对比例1 10％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第1次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图24为对比例2 20％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第1次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图25为对比例3 70％发酵产物作为复合微生物菌剂处理餐厨垃圾后回流第1次处理新的餐厨垃圾堆体过程中温度及累计减重率的曲线图。
图26为对比例4第一次处理餐厨垃圾堆体的温度曲线图及累计减重率的曲线图。
图27为对比例4第一次回流处理餐厨垃圾堆体的温度曲线图及累计减重率的曲线图。
图28为对比例4第二次回流处理餐厨垃圾堆体的温度曲线图及累计减重率的曲线图。
图29为对比例4第三次回流处理餐厨垃圾堆体的温度曲线图及累计减重率的曲线图。
具体实施方式
以下各步骤仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各步骤对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各步骤所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各步骤技术方案的范围。
实施例1
菌剂复合物的制备，所述菌剂复合物的组分包括芽孢杆菌、假丝酵母菌和发酵系丝状菌，其中芽孢杆菌是由栗褐芽胞杆菌、福氏芽胞杆菌、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌、热噬淀粉芽孢杆菌、海内氏芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌混合而成，发酵系丝状菌是由绿色木霉、烟曲霉和腐质霉混合而成，所述菌剂复合物制备的具体操作为：
(1)菌种活化，将上述保藏于-80℃冰箱的菌种分别在营养肉汤固体平板和PDA固体平板上活化，挑取单菌落接种于含营养肉汤和马铃薯汁液体培养基的摇瓶中，培养得到种子液；
(2)发酵扩培，将上述所得种子液分别接种到发酵罐中，进行好氧发酵，至发酵液中有效活菌数＞2×109CFU/mL；
(3)菌剂干燥，将上述得到的发酵液进行离心得到菌体，然后将菌体和保护剂混合后，进行真空冷冻干燥，得到固体菌剂；
(4)菌剂的混合，将菌剂按照芽孢杆菌5份、假丝酵母菌3份和发酵系丝状菌4份进行混合，其中芽孢杆菌中各组分所添加的质量分数具体为：栗褐芽胞杆菌3份、福氏芽胞杆菌3份、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌2份、热噬淀粉芽孢杆菌2份、海内氏芽孢杆菌2份和蜡样芽孢杆菌2份；发酵系丝状菌各组分所添加的质量分数具体为：绿色木霉4份、烟曲霉3份和腐殖霉3份。
其中营养肉汤培液体养基的制备方法，包括：称取蛋白胨10g、牛肉浸出粉3g和氯化钠5g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
营养肉汤培固体培养基的制备方法，包括：称取蛋白胨10g、牛肉浸出粉3g、氯化钠5g和琼脂粉20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
马铃薯汁培液体养基的制备方法，包括：称取马铃薯200g、葡萄糖20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
PDA固体培养基的制备方法，包括：称取马铃薯200g、葡萄糖20g和琼脂粉20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
实施例2
菌剂复合物的制备，所述菌剂复合物的组分包括芽孢杆菌、假丝酵母菌和发酵系丝状菌，其中芽孢杆菌是由栗褐芽胞杆菌、福氏芽胞杆菌、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌、热噬淀粉芽孢杆菌、海内氏芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌混合而成，发酵系丝状菌是由绿色木霉、烟曲霉和腐质霉混合而成，所述菌剂复合物制备的具体操作为：
(1)菌种活化，将上述保藏于-80℃冰箱的菌种分别在营养肉汤固体平板和PDA固体平板上活化，挑取单菌落接种于含营养肉汤和马铃薯汁液体培养基的摇瓶中，培养得到种子液；
(2)发酵扩培，将上述所得种子液分别接种到发酵罐中，进行好氧发酵，至发酵液中有效活菌数＞2×109CFU/mL；
(3)菌剂干燥，将上述得到的发酵液进行离心得到菌体，然后将菌体和保护剂混合后，进行真空冷冻干燥，得到固体菌剂；
(4)菌剂的混合：将菌剂按照芽孢杆菌6份、假丝酵母菌4份和发酵系丝状菌5份进行混合，其中芽孢杆菌中各组分所添加的质量分数具体为：栗褐芽胞杆菌2份、福氏芽胞杆菌2份、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌2份、热噬淀粉芽孢杆菌2份、海内氏芽孢杆菌2份和蜡样芽孢杆菌2份；发酵系丝状菌各组分所添加的质量分数具体为：绿色木霉3份、烟曲霉2份和腐殖霉2份。
其中营养肉汤培液体养基的制备方法，包括：称取蛋白胨10g、牛肉浸出粉3g和氯化钠5g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
营养肉汤培固体培养基的制备方法，包括：称取蛋白胨10g、牛肉浸出粉3g、氯化钠5g和琼脂粉20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
马铃薯汁培液体养基的制备方法，包括：称取马铃薯200g、葡萄糖20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
PDA固体培养基的制备方法，包括：称取马铃薯200g、葡萄糖20g和琼脂粉20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
实施例3
菌剂复合物的制备，所述菌剂复合物的组分包括芽孢杆菌、假丝酵母菌和发酵系丝状菌，其中芽孢杆菌是由栗褐芽胞杆菌、福氏芽胞杆菌、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌、热噬淀粉芽孢杆菌、海内氏芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌混合而成，发酵系丝状菌是由绿色木霉、烟曲霉和腐质霉混合而成，所述菌剂复合物制备的具体操作为：
(1)菌种活化，将上述保藏于-80℃冰箱的菌种分别在营养肉汤固体平板和PDA固体平板上活化，挑取单菌落接种于含营养肉汤和马铃薯汁液体培养基的摇瓶中，培养得到种子液；
(2)发酵扩培，将上述所得种子液分别接种到发酵罐中，进行好氧发酵，至发酵液中有效活菌数＞2×109CFU/mL；
(3)菌剂干燥，将上述得到的发酵液进行离心得到菌体，然后将菌体和保护剂混合后，进行真空冷冻干燥，得到固体菌剂；
(4)菌剂的混合，将菌剂按照芽孢杆菌3份、假丝酵母菌2份和发酵系丝状菌3份进行混合，其中芽孢杆菌中各组分所添加的质量分数具体为：栗褐芽胞杆菌4份、福氏芽胞杆菌4份、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌3份、热噬淀粉芽孢杆菌3份、海内氏芽孢杆菌3份和蜡样芽孢杆菌3份；发酵系丝状菌各组分所添加的质量分数具体为：绿色木霉5份、烟曲霉3份和腐殖霉4份。
其中营养肉汤培液体养基的制备方法，包括：称取蛋白胨10g、牛肉浸出粉3g和氯化钠5g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
营养肉汤培固体培养基的制备方法，包括：称取蛋白胨10g、牛肉浸出粉3g、氯化钠5g和琼脂粉20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
马铃薯汁培液体养基的制备方法，包括：称取马铃薯200g、葡萄糖20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
PDA固体培养基的制备方法，包括：称取马铃薯200g、葡萄糖20g和琼脂粉20g，加入1000mL蒸馏水搅拌溶解后调pH至7.2，于高压灭菌锅中121℃灭菌20min。
实施例4
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分至55％、碳氮比至25：1和容重为600kg/m3；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物，其中好氧发酵的时间为15天，好氧发酵的供氧量在0.15m3/(m3·min)；
其中在首轮处理中复合微生物菌为实施例1所制备的菌剂复合物，且利用添加木屑来调节混合物料的水、碳氮比和容重，其中混合物料与木屑添加的比例为70％：30％，当第一轮处理后产生了发酵产物，其中50％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流，参与餐厨垃圾的降解处理，如此循环往复，每上一次降解所产生的50％发酵产物都作为下一次降解处理的复合微生物菌剂回流到下次降解处理中，且若以发酵产物作为复合微生物菌剂与餐厨垃圾混合后得到的混合物料的水分至55％、碳氮比至25：1和容重为600kg/m3则不需要添加木屑来进行调节。
其中垃圾的容重即单位体积垃圾的重量，又叫视比重，以公斤/升或吨/立方米表示，垃圾容重是垃圾的重要特征值之一，随垃圾成份和实压程度而有所不同，它是选择和设计贮存容器，收运机具，处理利用构筑物及填埋处理容量计算等必不可少的参数。
根据上述连续降解餐厨垃圾的方法，每天监测菌剂复合物作为复合微生物菌剂添加到的餐厨垃圾堆体的温度，结果如图1，餐厨垃圾堆体可自行升温至63℃，然后每天检测餐厨垃圾堆体质量降解程度，结果如图2，可以看出在发酵15天后质量降解百分比达到90.17％。
然后将发酵产物作为复合微生物菌剂回流处理新的餐厨垃圾堆体每天检测其温度及减重率，结果如图3，其中图3-A为温度变化曲线，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可快速的升温到50℃；图3-B为累计质量减重率变化曲线，可以看出在好氧发酵10天后减重率达到95.04％。
然后一直重复回流，分别检测回流第2、3、4、5、6、7、8、9、和10次的餐厨垃圾堆体每天的温度及减重率，其中回流第2次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图4(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可快速的升温到67℃，在好氧发酵的第10天减重率达到90.71％；回流第3次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图5(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可快速的升温到50℃，在好氧发酵的第7天减重率达到91.55％；回流第4次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图6(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可快速的升温到50℃，在好氧发酵的第10天减重率达到93.08％；回流第5次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图7(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可快速的升温到50℃，在第二天升温到71℃，在好氧发酵的第10天减重率达到87.42％；回流第6次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图8(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可快速的升温到68℃，在好氧发酵的第8天减重率达到93.69％；回流第7次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图9(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体经过1天就快速的升温到67℃，在好氧发酵的第9天减重率达到85.04％；回流第8次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图10(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体经过1天就快速的升温到68℃，在好氧发酵的第8天减重率达到93.84％；回流第9次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图11(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体经过1天就快速的升温到68℃，在好氧发酵的第9天减重率达到91.61％；回流第10次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图12(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体经过好氧发酵可升温到73℃，在好氧发酵的第8天减重率达到89.53％；从图2-图12可以看出本发明所述的一种连续降解餐厨垃圾的方法在回流10次后其减重率还可高达89.53％，餐厨垃圾堆体在回流后12-48h可自行发热至50-71℃，回流10次后其自行发热的能力不下降。
实施例5
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分至50％、碳氮比至20：1和容重为650kg/m3；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物，其中好氧发酵的时间为12天，好氧发酵的供氧量在0.10m3/(m3·min)；
其中在首轮处理中复合微生物菌为实施例2所制备的菌剂复合物，且利用添加稻麦壳来调节混合物料的水、碳氮比和容重，其中混合物料与稻麦壳添加的比例为50％：50％，当第一轮处理后产生了发酵产物，其中30％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流，参与餐厨垃圾的降解处理，如此循环往复，每上一次降解所产生的30％发酵产物都作为下一次降解处理的复合微生物菌剂回流到下次降解处理中，且若以发酵产物作为复合微生物菌剂与餐厨垃圾混合后得到的混合物料的水分至50％、碳氮比至20：1和容重为650kg/m3则不需要添加稻麦壳来进行调节。
根据上述连续降解餐厨垃圾的方法，每天监测菌剂复合物处理餐厨垃圾堆体的温度，结果如图13，可以看出在好氧发酵第四天，餐厨垃圾堆体的温度自行升温到68℃，然后每天检测添加菌剂复合物的餐厨垃圾堆体质量降解程度，结果如图14，可以看出在好氧发酵第9天其质量降解百分比达到74.53％。
然后将发酵后的产物回流处理新的餐厨垃圾堆体每天检测其温度及减重率，结果如图15，其中A为温度变化曲线，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可快速的升温到52℃；B为累计质量减重率变化曲线，可以看出在好氧发酵10天后减重率达到71.45％。
然后一直重复回流，分别检测回流第2、3次的餐厨垃圾堆体每天的温度及减重率，其中其中回流第2次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图16(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体在第二天就自行升温到67℃，在好氧发酵的第9天减重率达到69.67％；回流第3次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图17(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体可自行升温到74℃，在好氧发酵的第9天减重率达到74.50％；所以本发明所述的一种连续降解餐厨垃圾的方法，可实现只需投菌一次的连续快速降解处理餐厨垃圾，回流后12-48小时，新的餐厨垃圾堆体即可升温至50℃以上，在每天翻堆的前提下可维持5-10天，餐厨垃圾减量率高达70％。
实施例6
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物，其中好氧发酵的时间为12天，好氧发酵的供氧量在0.20m3/(m3·min)；
其中在首轮处理中复合微生物菌为实施例3所制备的菌剂复合物，且利用添加锯末来调节混合物料的水、碳氮比和容重，其中混合物料与锯末添加的比例为90％：10％，当第一轮处理后产生了发酵产物，其中60％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流，参与餐厨垃圾的降解处理，如此循环往复，每上一次降解所产生的60％发酵产物都作为下一次降解处理的复合微生物菌剂回流到下次降解处理中，且若以发酵产物作为复合微生物菌剂与餐厨垃圾混合后得到的混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3则不需要添加锯末来进行调节。
根据上述连续降解餐厨垃圾的方法，每天监测菌剂复合物处理餐厨垃圾堆体的温度，结果如图18，可以看出在好氧发酵第3天，餐厨垃圾堆体的温度自行升温到60℃，然后每天检测餐厨垃圾堆体质量降解程度，结果如图19，可以看出在好氧发酵第10天其质量降解百分比达到80.44％。
然后将发酵产物回流处理新的餐厨垃圾堆体每天检测其温度及减重率，结果如图20，其中图20-A为温度变化曲线，可以看出回流后餐厨垃圾堆体在第3天自主升温到62℃；图20-B为累计质量减重率变化曲线，可以看出在好氧发酵10后减重率达到79.82％。
然后一直重复回流，分别检测回流第2、3次的餐厨垃圾堆体每天的温度及减重率，其中其中回流第2次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图21(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体在第二天就自行升温到58℃，在好氧发酵的第12天减重率达到84.90％；回流第3次餐厨垃圾堆体的温度及减重率结果如图22(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出回流后餐厨垃圾堆体在第2天可自行升温到68℃，在好氧发酵的第12天减重率达到81.32％；所以本发明所述的一种连续降解餐厨垃圾的方法，可实现只需投菌一次的连续快速降解处理餐厨垃圾，回流后12-48小时，新的餐厨垃圾堆体即可升温至50℃以上，在每天翻堆的前提下可维持5-10天，餐厨垃圾减重率高达80％。
对比例1
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物，其中好氧发酵的时间为12天，好氧发酵的供氧量在0.20m3/(m3·min)；
其中在首轮处理中复合微生物菌为实施例3所制备的菌剂复合物，且利用添加锯末来调节混合物料的水、碳氮比和容重，其中混合物料与锯末添加的比例为90％：10％，当第一轮处理后产生了发酵产物，其中10％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流，参与餐厨垃圾的降解处理，如此循环往复，每上一次降解所产生的10％发酵产物都作为下一次降解处理的复合微生物菌剂回流到下次降解处理中，且若以发酵产物作为复合微生物菌剂与餐厨垃圾混合后得到的混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3则不需要添加锯末来进行调节。
根据上述连续降解餐厨垃圾的方法，监测使用10％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行第一次回流处理餐厨垃圾堆体的温度和减重率，结果如图23所示(A为温度变化曲线，B为累计质量减重率变化曲线)，可以看出使用10％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流处理餐厨垃圾堆体时温度在第9天才上升到40℃，然后温度就开始下降，而在好氧发酵的第10天减重率才达到35.99％。
对比例2
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物，其中好氧发酵的时间为12天，好氧发酵的供氧量在0.20m3/(m3·min)；
其中在首轮处理中复合微生物菌为实施例3所制备的菌剂复合物，且利用添加锯末来调节混合物料的水、碳氮比和容重，其中混合物料与锯末添加的比例为90％：10％，当第一轮处理后产生了发酵产物，其中20％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流，参与餐厨垃圾的降解处理，如此循环往复，每上一次降解所产生的20％发酵产物都作为下一次降解处理的复合微生物菌剂回流到下次降解处理中，且若以发酵产物作为复合微生物菌剂与餐厨垃圾混合后得到的混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3则不需要添加锯末来进行调节。
根据上述连续降解餐厨垃圾的方法，监测使用20％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行第一次回流处理餐厨垃圾堆体的温度和减重率，结果如图24所示，其中图24-A为温度变化曲线，图24-B为累计质量减重率变化曲线，可以看出使用10％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流处理餐厨垃圾堆体时温度在第5天才上升到45℃，而在好氧发酵的第11天减重率才达到36.29％。
对比例3
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物，其中好氧发酵的时间为12天，好氧发酵的供氧量在0.20m3/(m3·min)；
其中在首轮处理中复合微生物菌为实施例3所制备的菌剂复合物，且利用添加锯末来调节混合物料的水、碳氮比和容重，其中混合物料与锯末添加的比例为90％：10％，当第一轮处理后产生了发酵产物，其中70％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流，参与餐厨垃圾的降解处理，如此循环往复，每上一次降解所产生的70％发酵产物都作为下一次降解处理的复合微生物菌剂回流到下次降解处理中，且若以发酵产物作为复合微生物菌剂与餐厨垃圾混合后得到的混合物料的水分至65％、碳氮比至30：1和容重为570kg/m3则不需要添加锯末来进行调节。
根据上述连续降解餐厨垃圾的方法，监测使用70％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行第一次回流处理餐厨垃圾堆体的温度和减重率，结果如图25所示，其中图25-A为温度变化曲线，图25-B为累计质量减重率变化曲线，可以看出使用10％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流处理餐厨垃圾堆体时温度在第2天上升到72℃，而后温度迅速下降，而在好氧发酵的第11天减重率才达到32.78％，且减重率增速趋向于平缓。
根据实施例4、实施例5、实施例6、对比例1、对比例2、对比例3的结果对比来看使用本发明所述的连续降解餐厨垃圾的方法对降解餐厨垃圾具有很好的效果，菌剂复合物中微生物利用餐厨垃圾中营养成分，适应高温环境的能力强，在这个环境中经过驯化并大量繁殖，并与餐厨垃圾体系中的其他杂菌竞争中，成为该体系的优势菌群，因此待回流的餐厨垃圾发酵产物中含有大量的已经适应餐厨垃圾环境的复合微生物优势菌群，能较好的调节和适应餐厨垃圾微环境，从而加快堆肥反应速率，大大缩短升温时间，且在30％-60％的发酵产物来作为复合微生物菌剂来参与新一轮的好氧发酵处理的效果是最好的。
对比例4
一种连续降解餐厨垃圾的方法，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分至50％、碳氮比至20：1和容重为650kg/m3；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物，其中好氧发酵的时间为12天，好氧发酵的供氧量在0.10m3/(m3·min)；
其中在首轮处理中复合微生物菌为枯草芽抱杆菌30份、侧抱芽抱杆菌15份、解脂假丝酵母40份、绿色木霉15份、黑曲霉20份，且利用添加稻麦壳来调节混合物料的水、碳氮比和容重，其中混合物料与稻麦壳添加的比例为50％：50％，当第一轮处理后产生了发酵产物，使用30％的发酵产物作为第二轮反应所使用的复合微生物菌剂进行回流，参与餐厨垃圾的降解处理，如此循环往复，每上一次降解所产生的30％发酵产物都作为下一次降解处理的复合微生物菌剂回流到下次降解处理中，且若以发酵产物作为复合微生物菌剂与餐厨垃圾混合后得到的混合物料的水分至50％、碳氮比至20：1和容重为650kg/m3则不需要添加稻麦壳来进行调节。
根据上述连续降解餐厨垃圾的方法，监测第一轮反应的餐厨垃圾堆的温度和质量减重率，结果如图26所示，其中图26-A为温度变化曲线，图26-B为减重率的变化曲线，可以看出处理后的第三天温度就上升到46℃，质量减重百分比在处理后的第八天上升到35.14，有持续上升的趋势，但是利用好氧产物进行第一次回流时，结果如图27(A图为温度变化曲线；B为累计质量减重率变化曲线)所示，温度虽然在第二天上升到54℃，但是累计质量减重率在第八天时达到20.13％，有趋于平缓的趋势；在利用好氧产物进行第二次回流时，结果如图28(A图为温度变化曲线；B为累计质量减重率变化曲线)所示，可以看出温度虽然在第三天上升到35℃，但是其累计质量减重率在第九天才达到12.57％；利用好氧产物进行第三次回流时，结果如图29(A图为温度变化曲线；B为累计质量减重率变化曲线)所示，可以看出温度虽然在第三天上升到39℃，但是其累计质量减重率在第八天才达到11.51％。
将对比例4与实施例2进行比较发现，本发明所述的连续降解餐厨垃圾的方法中所使用菌剂复合物具有很好的降解作用，且产生的好氧发酵产物能够循环利用，而对比例4中的首轮处理使用复合微生物菌产生的好氧发酵产物在进行回流循环利用时的效果很差，是不能够进行循环利用降解。

Claims (10)

1.一种连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：
(1)将复合微生物菌剂与餐厨垃圾进行混合，获得混合物料；
(2)调节混合物料的水分、碳氮比和容重；
(3)将调节后的混合物料进行好氧发酵，获得发酵产物；
其中初始批次降解餐厨垃圾时所使用的复合微生物菌剂为菌剂复合物，后续批次降解餐厨垃圾时，所使用的复合微生物菌剂为上一批次获得的30％-60％的发酵产物。
2.根据权利要求1中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述菌剂复合物的喷洒量为0.05％-3％。
3.根据权利要求1中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述菌剂复合物包括：芽孢杆菌、酵母菌和发酵系丝状菌。
4.根据权利要求1中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，按照质量份数计，所述菌剂复合物包括：菌剂按芽孢杆菌2-8份、酵母菌1-5份和发酵系丝状菌2-6份。
5.根据权利要求3中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述芽孢杆菌包括：栗褐芽胞杆菌、福氏芽胞杆菌、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌、热噬淀粉芽孢杆菌、海内氏芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌。
6.根据权利要求3中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，按照质量份数计，所述芽孢杆菌包括：栗褐芽胞杆菌1-5份、福氏芽胞杆菌1-5份、嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌1-4份、热噬淀粉芽孢杆菌1-4份、海内氏芽孢杆菌1-4份和蜡样芽孢杆菌1-4份。
7.根据权利要求3中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述酵母菌为假丝酵母菌。
8.根据权利要求3中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述发酵系丝状菌的组分包括绿色木霉、烟曲霉和腐质霉；优选地所述发酵系丝状菌各组分添加的质量份数为：绿色木霉1-6份、烟曲霉2-7份和腐殖霉1-6份。
9.根据权利要求1中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述混合物料的水分含量为50％-65％，或/和所述混合物料的碳氮比为(20-30)：1，或/和所述混合物料的容重为570-650kg/m3。
10.根据权利要求1中所述的连续降解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述好氧发酵的时间为7-17天。
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