CN113186105A - 一种餐厨垃圾降解复合微生物及其制备方法 - Google Patents

一种餐厨垃圾降解复合微生物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾降解复合微生物及其制备方法，涉及生物降解技术领域，所述复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为0.5‑2：0.5‑2：1.5‑3：0.5‑2。本发明一种餐厨垃圾降解复合微生物由对有机物降解能力强的黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌组成，能对有机垃圾进行快速高效地分解，降解效率高，可以实现垃圾减量化95％及以上。

Description

一种餐厨垃圾降解复合微生物及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物降解技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾降解复合微生物及其制备方法。
背景技术
近年来，随着城市扩大，城市人口越发密集，城市垃圾排放量越来越大，尤其是餐厨垃圾，餐厨垃圾作为城市生活垃圾的重要组成部分，占到城市生活总量的50％左右，其产量大、产地分散，以淀粉、纤维素、半纤维素、蛋白质、脂肪等为主要成分，极易腐败发臭，滋生有害生物。当下的餐厨垃圾微生物处理技术存在三大缺点，第一是效率低，垃圾处理耗费时间过长，导致成本高；第二是分解不彻底，垃圾处理减量化较低；第三是安全性不高，使用的微生物对人体及动物存在安全隐患。
发明内容
为此，本发明提供一种餐厨垃圾降解复合微生物及其制备方法，以解决现有餐厨垃圾微生物处理技术存在的效率低、成本高、分解不彻底、安全性不高等问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，一种餐厨垃圾降解复合微生物，所述复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为0.5-2：0.5-2：1.5-3：0.5-2。
通过上述技术方案，其中，黑曲霉对纤维素酶与脂肪酶对大分子有机质分解；地衣芽孢杆菌能分泌蛋白质水解酶、脂肪酶与淀粉酶，加快有机质分解；枯草芽孢杆菌在繁殖生长过程中可以产生淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，对有机质具有非常强的分解清理作用；洋葱假单胞菌产生的脂肪酶对食用油有着非常良好的分解效果。将本发明的复合微生物投入到配套分解降解设备中，能实现对有机垃圾的高效快速彻底的分解。
进一步地，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为1-1.5：1-1.5：2-2.5：1-1.5。
根据本发明的第二方面，上述的复合微生物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1：取自然界正在腐烂的有机垃圾进行驯化培养，选取处于芽孢状态的菌种；
S2：对处于芽孢状态的菌种进行稳定化处理；
S3：对稳定化处理后的菌种进行菌种鉴定识别，分选出黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，并分别进行纯化处理；
S4：将分选纯化后的黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌按0.5-2：0.5-2：1.5-3：0.5-2的重量比进行混合得到复合微生物。
进一步地，所述驯化培养包括如下步骤：
S1a.取10份自然界正在腐烂的有机垃圾接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，25℃下培养15h，培养出菌种a1；
S1b.取10份步骤a中培育的菌种a1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，35℃下培养15h，培养出菌种b1；
S1c.取10份步骤b中培育的菌种b1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，45℃下培养15h，培养出菌种c1；
S1d.取10份步骤c中培育的菌种c1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，55℃下培养15h，培养出菌种d1；
S1e.取10份步骤d中培育的菌种d1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，65℃下培养15h，培养出菌种e1；
S1f.取10份步骤e中培育的菌种e1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，75℃下培养15h，培养出菌种f1；
S1g.取10份步骤f中培育的菌种f1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，85℃下培养15h，培养出菌种g1；
S1h.将步骤f培育的菌种f1与步骤g培育的菌种g1进行混合得到混合菌剂h1；
S1j.取10份步骤h中培育的混合菌剂h1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，75-85℃下培养15h，培养出菌种j1；
S1k.取10份步骤j中培育的菌种j1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，40℃及以下培养72h，通过显微镜选取处于芽孢状态的菌种k1。
进一步地，所述天然培养基由如下重量份数的原料制备而成：淀粉150-250份、白菜250-350份、瘦猪肉150-250份、肥猪肉150-250份、食用油50-150份。
进一步地，所述天然培养基由如下重量份数的原料制备而成：淀粉200份、白菜300份、瘦猪肉200份、肥猪肉200份、食用油100份。
进一步地，步骤h中，所述菌种f1与所述菌种g1的混合重量比为1:1。
进一步地，所述稳定化处理的具体步骤如下：取10份菌种k1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，于75-85℃下培养72h，进行稳定化处理，得稳定化菌种k2。
本发明具有如下优点：
本发明一种餐厨垃圾降解复合微生物由对有机物降解能力强的黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌组成，能对有机垃圾进行快速高效地分解，降解效率高，可以实现垃圾减量化95％及以上。
本发明一种餐厨垃圾降解复合微生物制备方法以自然界正在腐烂的有机垃圾为原料，采用天然培养基，经过驯化培养、稳定化处理、分离纯化、混合制备出复合微生物，原料易得，成本低，既能实现废物再利用又有利于垃圾的低成本处理。且制备出的复合微生物无毒无害，能够保证使用的安全性。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种餐厨垃圾降解复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为0.5：0.5：1.5：0.5。
上述的复合微生物的制备方法包括如下步骤：
S1：取自然界正在腐烂的有机垃圾进行驯化培养，选取处于芽孢状态的菌种；所述驯化培养包括如下步骤：
S1a.取10份自然界正在腐烂的有机垃圾接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，25℃下培养15h，培养出菌种a1；
S1b.取10份步骤a中培育的菌种a1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，35℃下培养15h，培养出菌种b1；
S1c.取10份步骤b中培育的菌种b1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，45℃下培养15h，培养出菌种c1；
S1d.取10份步骤c中培育的菌种c1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，55℃下培养15h，培养出菌种d1；
S1e.取10份步骤d中培育的菌种d1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，65℃下培养15h，培养出菌种e1；
S1f.取10份步骤e中培育的菌种e1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，75℃下培养15h，培养出菌种f1；
S1g.取10份步骤f中培育的菌种f1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，85℃下培养15h，培养出菌种g1；
S1h.将步骤f培育的菌种f1与步骤g培育的菌种g1按1:1的重量比进行混合得到混合菌剂h1；
S1j.取10份步骤h中培育的混合菌剂h1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，75-85℃下培养15h，培养出菌种j1；
S1k.取10份步骤j中培育的菌种j1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，40℃及以下培养72h，通过显微镜选取处于芽孢状态的菌种k1。
所述天然培养基由如下重量份数的原料制备而成：淀粉200份、白菜300份、瘦猪肉200份、肥猪肉200份、食用油100份。
S2：对处于芽孢状态的菌种k1进行稳定化处理；所述稳定化处理的具体步骤如下：取10份菌种k1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，于75-85℃下培养72h，进行稳定化处理，得稳定化菌种k2。
S3：对稳定化处理后的菌种k2进行菌种鉴定识别，分选出黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，并分别进行纯化处理。
S4：将分选纯化后的黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌按0.5：0.5：1.5：0.5的重量比进行混合得到复合微生物。
实施例2
一种餐厨垃圾降解复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为2：2：3：2。
上述的复合微生物的制备方法同实施例1。
实施例3
一种餐厨垃圾降解复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为1：1：2：1。
上述的复合微生物的制备方法同实施例1。
实施例4
一种餐厨垃圾降解复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为1.5：1.5：2.5：1.5。
上述的复合微生物的制备方法同实施例1。
实施例5
一种餐厨垃圾降解复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为1.25：1.25：2.25：1.25。
上述的复合微生物的制备方法同实施例1。
实验例
设置相关实验，实验样品为3份，每份重量为1000g餐厨垃圾，每份的原料比例为：淀粉200g、白菜300g、瘦猪肉200g、肥猪肉200g、食用油100g；每份样品的白菜和猪肉均剁碎后和淀粉食用油混匀作为餐厨垃圾样品，第一、第二份作为实验组，第三份作为对照组。
将10g本发明复合微生物与400g餐厨垃圾样品混合投入实验组1试验机1中，将10g本发明复合微生物与400g餐厨垃圾样品混合投入实验组2试验机2中，将10g蒸馏水与400g餐厨垃圾样品混合投入对照组试验机中，三组实验在同等环境条件不同温度(实验组1-80℃、实验组2-40℃、对照组-80℃)下进行。
餐厨垃圾降解率计算采用以下公式进行：降解率＝(A-B)/C×100％。其中A表示处理机、餐厨垃圾样品、复合微生物或蒸馏水投入后的总重量；B表示处理机、餐厨垃圾样品、复合微生物或蒸馏水处理24h后的总重量；C表示投入的餐厨垃圾样品的总重量1000g。
通过24h后的降解后，实验组和对照组的餐厨垃圾降解率分别如下表1所示：
表1实验组和对照组的餐厨垃圾降解率对比表
实验项目 餐厨垃圾投入量(C，单位：g) 降解量(A-B，单位：g) 降解率
实验组1 1000 957 95.7％
实验组2 1000 23 2.3％
对照组 1000 19 1.9％
由表1的实验结果可以看出，本发明的复合微生物能对有机垃圾进行快速高效地分解，降解效率高，可以实现垃圾减量化95％及以上。本发明的复合微生物在低温下活性较低，一般在75℃以上才被激活。
本发明的复合微生物以自然界正在腐烂的有机垃圾为原料，采用天然培养基进行培养得到，原料易得，成本低，既能实现废物再利用又能实现低成本垃圾处理，且无毒无害，能够保证使用的安全性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种餐厨垃圾降解复合微生物，其特征在于，所述复合微生物包括黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为0.5-2：0.5-2：1.5-3：0.5-2。
2.如权利要求1所述的复合微生物，其特征在于，所述黑曲霉、所述地衣芽孢杆菌、所述谷草芽孢杆菌和所述洋葱假单胞菌的重量比为1-1.5：1-1.5：2-2.5：1-1.5。
3.如权利要求1-2任一项所述的复合微生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S1：取自然界正在腐烂的有机垃圾进行驯化培养，选取处于芽孢状态的菌种；
S2：对处于芽孢状态的菌种进行稳定化处理；
S3：对稳定化处理后的菌种进行菌种鉴定识别，分选出黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌，并分别进行纯化处理；
S4：将分选纯化后的黑曲霉、地衣芽孢杆菌、谷草芽孢杆菌和洋葱假单胞菌按0.5-2：0.5-2：1.5-3：0.5-2的重量比进行混合得到复合微生物。
4.如权利要求3所述的复合微生物的制备方法，其特征在于，所述驯化培养包括如下步骤：
S1a.取10份自然界正在腐烂的有机垃圾接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，25℃下培养15h，培养出菌种a1；
S1b.取10份步骤a中培育的菌种a1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，35℃下培养15h，培养出菌种b1；
S1c.取10份步骤b中培育的菌种b1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，45℃下培养15h，培养出菌种c1；
S1d.取10份步骤c中培育的菌种c1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，55℃下培养15h，培养出菌种d1；
S1e.取10份步骤d中培育的菌种d1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，65℃下培养15h，培养出菌种e1；
S1f.取10份步骤e中培育的菌种e1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，75℃下培养15h，培养出菌种f1；
S1g.取10份步骤f中培育的菌种f1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，85℃下培养15h，培养出菌种g1；
S1h.将步骤f培育的菌种f1与步骤g培育的菌种g1进行混合得到混合菌剂h1；
S1j.取10份步骤h中培育的混合菌剂h1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，75-85℃下培养15h，培养出菌种j1；
S1k.取10份步骤j中培育的菌种j1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，40℃及以下培养72h，通过显微镜选取处于芽孢状态的菌种k1。
5.如权利要求4所述的复合微生物的制备方法，其特征在于，所述天然培养基由如下重量份数的原料制备而成：淀粉150-250份、白菜250-350份、瘦猪肉150-250份、肥猪肉150-250份、食用油50-150份。
6.如权利要求5所述的复合微生物的制备方法，其特征在于，所述天然培养基由如下重量份数的原料制备而成：淀粉200份、白菜300份、瘦猪肉200份、肥猪肉200份、食用油100份。
7.如权利要求4所述的复合微生物的制备方法，其特征在于，步骤h中，所述菌种f1与所述菌种g1的混合重量比为1:1。
8.如权利要求4所述的复合微生物的制备方法，其特征在于，所述稳定化处理的具体步骤如下：取10份菌种k1接种至含有100份天然培养基的锥形瓶中，通入过量空气，于75-85℃下培养72h，进行稳定化处理，得稳定化菌种k2。
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