CN1434003A - 两次接种微生物复合菌剂堆肥法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生活垃圾堆肥方法，具体涉及接种微生物复合菌剂的堆肥方法。在堆肥的过程中两次添加两种不同功能的复合菌剂进行堆肥。复合菌剂A是在堆肥开始时添加的，主要是促进堆肥物料中易降解物的降解，使堆料快速升温。复合菌剂B是在堆肥物料的温度升至55～60℃后添加的，主要是参与纤维素类物质的降解，促进堆料的深度腐熟。本方法既保留了土著微生物在堆肥中的积极作用，又充分发挥了外来微生物的特定作用，工艺简单，提高了堆肥的效率，改善了堆肥的质量。

Description

两次接种微生物复合菌剂堆肥法

技术领域：本发明涉及生活垃圾生产有机堆肥的方法，具体涉及利用微生物复合菌剂处理城市生活垃圾生产有机堆肥的方法。

背景技术：堆肥是利用微生物使城市生活垃圾向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。传统的堆肥法多是利用堆料中的土著微生物，往往存在发酵时间长、产生臭味且肥效低的问题。于是人们便开始采用在堆肥开始时向堆料中接种一些微生物制剂的方法，来提高堆肥过程的效率和堆肥成品的质量。但是为了解决新接入的微生物与土著微生物竞争的问题，常采取在堆肥初期杀灭土著微生物的方法。在专利申请号为02120353.9的发明专利申请“三阶段温度控制堆肥法”中，提出在堆肥初期要通热空气使温度在3-5小时内迅速达到75℃以上的高温，维持6-10小时后杀灭土著微生物，冷却至室温再进行接种。但是土著微生物往往对有着复杂组分的堆料有较好的适应性，在堆肥的过程中可以发挥不小的积极作用，能弥补外来接种微生物在功能上的不足。完全杀死这些土著微生物是对微生物资源的一种浪费，消除了土著微生物在堆肥中所起的积极作用，而且升温所需的热空气也还需要额外的能源。

接种时采用混合菌一次投加接种也存在着不足的地方。因为其中具有纤维降解功能的菌群多为一些高温或中温的真菌及放线菌，而且常会产生一些次级代谢产物，这些条件往往会制约其他一些菌群的代谢及生长。混合接种后的微生物群落需要在堆肥不同阶段进行结构上的自我调节，会损失不少有益的生物资源。

发明内容：本发明目的旨在充分发挥土著微生物的积极作用，同时尽量减小微生物之间的拮抗作用，保证接种外来微生物的有效性，因此采取了两种不同的微生物复合菌剂，在堆肥的不同阶段进行接种的方法，来提高堆肥的效率，改善堆肥的质量。

上述发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种两次接种微生物复合菌剂堆肥法，包括生活垃圾的分拣、粉碎、接种与堆制，在经分拣与初步粉碎后的有机生活垃圾中，按1～1.5％的重量比接种微生物复合菌剂A，充分混匀后进行堆制发酵，待条垛中温度上升到55～60℃时，再按1～2％的重量比接种微生物复合菌剂B，均匀混合后继续发酵。

复合菌剂A的配方为(重量百分比)：解脂肪菌20-25％，解淀粉菌20-25％，解果胶菌20-25％，解半纤维素菌20-25％，固氮菌10-15％。

复合菌剂B的配方为(重量百分比)：半纤维素降解菌20-30％，纤维素降解菌35-40％，木质素降解菌35-40％。

附图说明：

图1为两次接种法与对照处理的微生物数量变化图。

图2为两次接种法与对照处理的堆肥温度变化图。

下面进一步详述本发明。

本发明中用到了两种微生物复合菌剂，即复合菌剂A和复合菌剂B。两种复合菌剂的组成及配制方法如下：

复合菌剂A：

解脂肪菌20-25％(假单胞菌属)；

解淀粉菌20-25％(芽孢杆菌属)；

解果胶菌20-25％(曲霉属)；

解半纤维素菌20-25％(假丝酵母菌)；

固氮菌10-15％(固氮菌属或固氮单胞菌属)。

该复合菌剂是在堆肥的初始阶段进行添加的。在刚堆置的堆料中，许多微生物还处在其生长周期的开始阶段，活性比较弱，数量也不是很多，大多只利用一些简单的糖类。添加的微生物菌剂中的微生物均是活性较强的微生物，可以迅速地开始利用一些较复杂的有机物，如果胶、脂肪等。他们在短时间内可以显著增加堆料中的微生物数量，优化其中的微生物种群结构，促进堆料中易降解物的降解，加快堆肥的升温。同时固氮菌也可以容易的进行较强烈的呼吸作用，满足其对固氮的能量需求，积累一部分氮素，为下阶段高温分解纤维的微生物提供一个较好的营养环境。

该复合菌剂的配制从斜面菌种到成品的扩增要经过以下两个步骤：

1、一级扩培：各个经纯化培养的菌种从保藏的斜面上取出后，分别接种到各自的液体基础培养基上(包含牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基、查氏培养基、Ashby无氮培养基)，每个1升的瓶中装培养基200ml，然后置于摇床上37℃振荡培养2-3天。

2、二级扩培：振荡培养好的菌种，按配方的比例混合好，以1∶100的比例接种到一个盛有1L二级种子培养基的大缸内进行扩培。缸内通过一个连接小型气泵的导管进行通气，培养3-5天后即可。培养好的菌液即为液体的复合菌剂，可以直接用于堆肥的接种。

此处用到的二级种子培养基的配方如下(重量百分比)：

糖蜜3-4％；面粉1-2％；豆饼粉1-2％；NaCl0.4-0.6％；水92-94％。

复合菌剂B：

半纤维素降解菌20-30％(假丝酵母菌属)；

纤维素降解菌35-40％(木霉或纤维单胞菌)；

木质素降解菌35-40％(白腐菌或褐腐菌)。

该微生物复合菌剂是一种固态菌曲，在堆肥过程的高温阶段进行添加，此时的许多低温以及中温菌被杀死或者失去了活性，不能在发挥作用，也使堆料中的微生物群落相对较为简单，减小了堆料中微生物群落相互拮抗的几率。添加这些纤维降解菌可以很快地成为堆料中的优势群落，大大增强堆料中纤维素类物质的降解，提高堆肥的效率，维持高温阶段，促进堆肥的深度腐熟。

该复合菌剂的配制从斜面菌种到成品的扩增要经过以下两个步骤：

1、一级扩培：各个经纯化培养的菌种从保藏的斜面上取出后，分别接种到各自的液体基础培养基上(包括土豆葡萄糖培养基、牛肉膏蛋白胨培养基)，每个1升的瓶中装培养基200ml，然后置于摇床上50℃振荡培养3-4天。

2、二级扩培：一级扩培好的各菌剂按配方的比例混合后，以1∶50的比例接种到固体的二级种子培养基中，均匀混合，于50-55℃下静置培养4-5天后，得到的固体菌曲即为需要的复合菌剂B，可以直接用于堆肥的接种。

此处用到的固体二级种子培养基配方如下(重量百分比)：

打碎的稻草35％；豆饼粉15％；糖蜜5％；水45％。

具体的堆肥工艺过程如下：

(1)取新鲜的城市生活垃圾，拣出其中的砖石、塑料、金属物件、玻璃、电池、大的竹木件。调整含水率为50-60％，有机物含量为50-60％，并且初步粉碎。

(2)初步粉碎后，按1-1.5％的比例向堆肥物料中接种微生物复合菌剂A，充分混合均匀，堆成底宽2米、高1米左右的条垛，进行自然发酵，并测定堆肥过程中的温度变化。

(3)当条垛中的温度上升到55～60℃后，按1-2％的比例向堆料中接种微生物复合菌剂B，均匀混合后，继续进行堆肥发酵，定期翻堆，保持通氧。

(4)第二次接种后，再堆置15-20天，即可视为腐熟。经过进一步的筛分与磨碎后，即可得到堆肥的成品。

此方法没有在堆肥的开始阶段，对堆肥物料进行灭菌操作，节省了能源。在后续的堆肥过程中采用了两种不同的微生物菌剂在堆肥的两个不同阶段进行接种的方法，既有效利用了土著微生物的积极作用，又充分发挥了接种的外来微生物的特定功效。提高了堆肥的效率，比常规静态条垛堆肥的周期缩短了5-10天。采用简单的条垛堆肥的方法，设备投入小，且工艺简单，操作便利。

具体实施方式：

取某小区内的生活垃圾，拣去其中的金属、废书及杂志、塑料、砖瓦、玻璃、竹木和织物等，剩下的组分主要为是厨余、果皮和废纸。含水率为60％，用粉碎机进行粉碎。取铜绿假单胞菌(Psedomanas aeruginosa)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、解脂假丝酵母(Candida Lipolytica)、褐球固氮菌(Azotobacterchroococcum)各一株按上述方法配成复合菌剂A，按1.5％的重量比向堆料中接种微生物复合菌剂A，充分混匀后，堆成条垛发酵。监测堆料的温度，2天后，堆料内温度上升到55～60℃。然后按1.5％的重量比接种复合菌剂B，复合菌剂B由康宁木霉(Trichoderma koningii)、粪肥纤维单胞菌(Cellulomonas fimi)、黄孢厚毛平革菌(Phanerochete chrysosporium)各一株按上述的方法配制而成，充分混匀后，继续发酵。接下来的7天内每天翻堆2次，此后每天翻堆1次，累计25天后，堆料的温度逐渐稳定下来，基本没有臭味，且颜色变成黑褐色，即可视为腐熟。

对比实例：原料的来源与预处理和上面所述相同。堆置的过程中不添加其它微生物接种剂，按常规的静态条垛堆肥方法堆置。

两种不同堆肥方法的反应效果如图1和图2所示。

采用本发明的新方法，堆肥的堆料中的微生物数量在整个堆肥的过程中都比普通方法具有优势，微生物数量的增多也促进了堆肥初始阶段堆料的升温，使堆料在第二天就达到了55～60℃的高温，添加的高温解纤维菌还有助于保持高温阶段，使得采用新方法的堆肥可以保持较长时间的高温阶段，促进堆料的腐熟，提高堆肥的效率，可以比普通堆肥方法提早5-10天收获堆肥成品。可见两次接种微生物菌剂的堆肥方法可以大大改善普通堆肥的反应过程，缩短反应的时间，是一种有效的堆肥新方法。

Claims (4)

1.一种两次接种微生物复合菌剂堆肥法，包括生活垃圾的分拣、粉碎、接种与堆制，其特征在于在经分拣与初步粉碎后的有机生活垃圾中，按1～1.5％的重量比接种微生物复合菌剂A，充分混匀后进行堆制发酵，待条垛中温度上升到55～60℃时，再按1～2％的重量比接种微生物复合菌剂B，均匀混合后继续发酵。

2.按权利要求1所述的接种微生物复合菌剂堆肥法，其特征在于经分拣的生活垃圾，调整含水率为50～60％，有机物含量为50～60％。

3.一种如权利要求1所述的两次接种微生物复合菌剂堆肥法使用的复合菌剂A，其特征在于该菌剂所含的各类微生物培养液及其重量配比如下：

                  解脂肪菌         20-25％

                  解淀粉菌         20-25％

                  解果胶菌         20-25％

                  解半纤维素菌     20-25％

                  固氮菌           10-15％。

4.一种如权利要求1所述的两次接种微生物复合菌剂堆肥法使用的复合菌剂B，其特征在于该菌剂的各类微生物培养液及其重量配比为：

                  半纤维素降解菌   20-30％

                  纤维素降解菌     35-40％

                  木质素降解菌     35-40％。

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