CN1548406A - 有机废料的处理装置和将其再回收为液体肥料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于处理浆液型有机废料的装置和将其回收为液体肥料的方法，其中寄生物和病原体均被消灭，并且可以以较低的成本进行处理。将需氧嗜热性消化细菌加至封闭的处理槽中，在所述处理槽中容纳有有机废料，包括动物粪肥、厨房废料、污水等。然后向处理槽通气以促进需氧嗜热性消化细菌增殖。从而对有机废料浆液进行嗜热发酵处理。然后，加入向光性细菌以使有机废料浆液转化成液体肥料。通过采用在约60℃下稳定生长的需氧嗜热性消化细菌分解浆液型有机废料。然后采用向光性细菌继续进行分解，从而最终获得液体肥料形式的产品。分解处理可在高温下长时间持续，而发酵可在较短时间内完成而不会产生任何恶臭。此外，可全部消灭寄生物和病原体。

Description

有机废料的处理装置和将其再回收为液体肥料的方法
发明领域
本发明涉及一种有机废料的处理装置和将其再回收为液体肥料的方法，其中对有机废料浆液如动物粪肥、厨房废料、污水等进行了发酵处理。
发明背景
日本专利公开号平成8-11239公开了一种处理有机废料浆液如动物粪肥、厨房废料、污水等的方法。
在这项发明中，将有机废料动物粪肥装在一个处理槽中。然后向槽中加入向光性细菌，并将处理槽暴露于大气中放置。随后在处理槽的表面上会出现泡沫，将耐分解的有机材料如锯末加至泡沫的表面。
采用除泡沫装置除去泡沫，同时含有耐分解有机材料的有机废料浆液也被从处理槽中除去。从而通过主要是向光性细菌的微生物对除耐分解材料之外的有机材料进行发酵处理。
但是，在该常规技术中，当将含有耐分解材料的有机废料浆液(附着于泡沫上)从槽中除去时，可能会引起二次污染或沾染。为解决该问题，必须进一步对有机废料浆液进行处理。
可分解有机废料如动物粪肥的向光性细菌通常是中温(半嗜热性)微生物。因此，在处理槽内进行的动物粪肥的发酵也被称之为中温(半嗜热性)发酵。
因此，在所述方法中，一般(常规性质)的厌氧微生物的活性不可能被抑制(无论氧气是否存在，它们均可增殖)，所以会产生恶臭。虽然所产生的气味可用除臭剂如沸石吸收，但实际上不可能完全除去恶臭并且会增加成本。
此外，在所提及的属于中温发酵的方法中，不能消除寄生物和病原体如Criptostridium。因此，所述发明中所声称的作用“发酵后获得的干浆可用来改善土壤质量”仅在病原微生物被消除后才可实现。
发明概述
本发明提供了一种处理有机废料的装置和生产液体肥料的方法，其中尽可能地抑制了恶臭。
本发明还提供了一种用于处理有机废料的装置和生产液体肥料的方法，其中可杀灭寄生物和病原微生物并且操作成本不高。
为实现上述目的，本发明由下述内容构成。
也就是说，本发明的处理浆液型有机废料以生产液体肥料的方法包括以下步骤：将需氧嗜热性消化细菌加至密闭的装有有机废料浆液的处理槽中；向处理槽通气以促进嗜热性消化细菌的增殖，从而对有机废料浆液进行嗜热性发酵处理；加入向光性细菌以使有机废料浆液转化成液体肥料。
根据本发明的另一方面，用于处理浆液型有机废料以生产液体肥料的装置包括：用于容纳有机废料浆液的密闭的处理槽；一组含有向光性细菌和需氧消化细菌的微生物；用于将微生物加入密闭处理槽中的装置；以及用于向密闭处理槽提供氧气的供氧装置。
作为待处理的对象，废料如动物粪肥、厨房废料、污水等不仅包括含水量高的浆液，而且还包括含水量低的有机废料如食品废料。在后一种情形下，可向有机废料中加入水以使其成为浆液型废料。
附图简介
通过对附图中的本发明的优选实施方案进行详细地描述，将使本发明的上述目的和其它优点更加明显，其中：
图1说明芽孢杆菌属AURACE-S的系统树；
图2以示意图的方式说明本发明装置的优选实施方案的构成；
图3为图解说明，其显示猪浆液肥料的温度相对于需氧嗜热性消化细菌的增殖的变化；以及
图4为用于图2所示的装置的除泡沫装置的放大图。
优选实施方案详述
需氧嗜热性消化细菌(AURACE-S)为存在于有机废料中的微生物，将它们提取出来以研究其性质。由此获得的结果如下。
实验方法和装置
提取源是从本发明人居住地附近的猪场取样的土壤。培养基为由YOUNGYEON Chemicals，Co.，Ltd生产的珍珠核标准琼脂培养基。嗜热性微生物是在55℃的温度下分离的。
此外，除革兰氏染色实验外，还在过夜培养后进行了形态判断。革兰氏染色实验是采用在最佳条件下生长4至5小时后获得的营养细胞进行的。
GC含量的测量
培养条件：
将分离出来的微生物接种至液体培养基中，所述培养基包含0.1％的葡萄糖以及由DIFCO制备的心浸液培养基，将培养基搅拌一夜进行培养。然后对生长状况进行检查，将显示适当生长的所培养的液体培养基作为种子微生物。
将所分离微生物的种子培养物的10％加入至新鲜的培养基中，在55℃下培养2至3小时，并将其用作用于测量GC含量的测试样品。
提取DNA：
(1)将10ml测试样品进行离心分离以将微生物浓缩。然后将它们悬浮于盐水-EDTA中，在10,000xg下进行离心分离并将上清液弃去。
(2)用甲醇·干冰将微生物快速冷冻。
(3)加入0.5ml 2mg/ml的Rizothium-10mM Tris-HC1(pH8.0)，并使反应在37℃下进行30分钟至2小时。
(4)加入50μl Tris-SDS缓冲液并充分混合。然后在60℃下加热5分钟。
(5)加入0.2ml 90％(v/v)的苯酚并进行强烈搅拌。
(6)在冷水中冷却，然后加入0.2ml氯仿并进行强烈搅拌。
(7)在10,000xg下离心分离5分钟。
(8)在使中层的沉淀物不被吸出的情况下抽吸出0.4ml上清液，并将上清液转移至单独的聚丙烯试管中。
(9)加入0.5ml氯仿，搅拌2分钟，并在10,000xg下进行离心分离。
(10)在使中层的沉淀物不被吸出的情况下抽吸出0.3ml上清液，并将上清液转移至单独的聚丙烯试管中。
(11)重复步骤(9)和(10)。
(12)加入50μl RNA酶溶液，并使反应在37℃下进行10分钟。
(13)加入50μl蛋白酶K溶液，并使反应在37℃下进行20分钟。
(14)加入0.2ml 90％的苯酚和0.2ml氯仿并搅拌1分钟。
(15)在10,000xg下离心分离5分钟，并将0.3ml上清液转移至聚丙烯试管中。
(16)加入0.7ml 99％的乙醇并搅拌1分钟。
(17)将沉淀的DNA依次用70％的乙醇和99％的乙醇进行漂洗。
(18)用减压干燥器进行干燥。
用于测量GC含量的测试样品的制备
(1)将50μl无菌蒸馏水加至上述步骤(18)的测试样品中，并将其在60℃下放置1.5小时。然后将其加热至100℃持续5分钟，随后进行快速冷却。
(2)然后将其置于聚丙烯试管中，每次10μl。
(3)加入核酸酶P1溶液，每次10μl，并将盖子盖上。轻微搅拌，然后对其进行几秒钟的离心分离。
(4)使其在50℃下反应1小时。
(5)加入碱性磷酸酶溶液，每次10μl，并将盖子盖上。轻微搅拌，然后对其进行几秒钟的离心分离。
(6)使其在37℃下反应1小时。
(7)将溶液直接作为HPLC的样品。
HPLC最佳操作条件
(1)柱：Chemical Product Inspection Society No.L-ODS柱
(2)洗脱液：0.2M NH4H2PO4-乙腈＝20∶1
(3)流速：0.5ml/min；检测器：UV分光光度计
(4)检测波长：260nm
(5)温度：室温
GC含量计算
根据下式计算GC含量：GC(mol％)＝(Gx+Cx/Ax+Tx+Gx+Cx)×100其中，Cx(Gx、Tx、Ax)表示被核酸酶P1消化的DNA的dCMP(dGMP、dTMP、dAMP)的峰面积。
PCR产品的制备
在下述条件下进行PCR反应。
反应溶液的组成：
PCR母液混合物                 25.0μL
基因组DNA & Posi/Nega对照     1.0μL
DW                            24.0μL
PCR条件
循环变温加热器为GeneAmp PCR系统9700。
在下述条件下进行循环：
温度(℃)           时间             循环次数
95                 10分钟              1
95                 30秒                30
60                 30秒                30
72                 45秒                30
72                 10分钟              1
4                  ∞                  ∞
PCR反应后的纯化
采用MICROCON 100柱(由MILLIPORE公司制造)。
循环测序反应
该反应采用MICROSEQ 500 16S rDNA细菌测序试剂盒。
测序模块如下。
反应溶液的组成：
纯化的PCR产品            3.0μL
正向或逆向测序混合物     13.0μL
DW                       4.0μL
循环条件
循环变温加热器为GeneAmp PCR系统9700。
在下述条件下进行循环：
温度(℃)          时间          循环次数
96                1分钟            1
96                10秒             25
50                5秒              25
60                4分钟            25
4                 ∞               ∞
循环测序反应后的纯化
采用CENTRISEP旋转柱进行纯化。
分析方法
分析在下述条件下进行：
分析装置：ABI PRISM 3100基因分析仪
毛细管：3100 50cm毛细管(61cm×50μm)
聚合物：3100 POP6
样品溶解缓冲液：Hi Di甲酰胺10μL
16S-rDNA碱基序列的解译：碱基序列的解译采用DNASIS Pro(由Hitachi软件工程有限公司制造)进行。
实验结果
在55℃下培养的芽孢杆菌属AURACE-S的特性如下：
1.形状和大小
细胞为细长形，短轴为1.0至1.2μm，而长轴为8至10μm。
2.革兰氏染色
革兰氏染色实验显示为阳性。
3.形成孢子的能力
它们可形成孢子。
4.运动特征
它们不具有运动特征。
由上述结果可见：这种分离的AURACE-S为完全需氧的格兰氏阳性微生物，并显示出形成孢子的能力。因此将其判定为芽孢杆菌属并命名为“芽孢杆菌属AURACE-S”。
以下，微生物IFO(发酵组织协会)1225、12983和13737(嗜热脂肪芽孢杆菌，B.stearothermophilus)被指定为与本发明的“芽孢杆菌属AURACE-S”相对比的对比微生物。
5.生长状况(55℃)
①肉汤琼脂板生长
芽孢杆菌属AURACE-S     12550     12983     13737
生长     适当     适当     适当     适当
颜色     白-黄     白-黄     白-黄     白-黄
光泽     无光泽     有光泽     有光泽     有光泽
    干     湿     湿     湿
    收缩     收缩     收缩     收缩
色素扩散     无     无     无     无
②肉汤琼脂倾斜生长
芽孢杆菌属AURACE-S     12550     12983     13737
生长     适当     适当     适当     适当
颜色     白-黄     白-黄     白-黄     白-黄
光泽     无光泽     有光泽     有光泽     有光泽
    干     湿     湿     湿
    收缩     收缩     收缩     收缩
色素扩散     无     无     无     无
③肉汤液体生长
芽孢杆菌属AURACE-S   12550   12983   13737
存在表面生长       无孢子   无孢子   无孢子   无孢子
④石蕊乳
    芽孢杆菌属AURACE-S   12550   12983   13737
  pH     无变化   无变化   无变化   无变化
  固化     -   -   -   -
  液化     -   -   -   -
6.生长温度
<表1>芽孢杆菌属AURACE-S和嗜热脂肪芽孢杆菌的生长温度比较
生长温度     芽孢杆菌属AURACE-S     12550     12983     13737
    28℃     -     -     -     -
    37℃     -     -     -     -
    40℃     ++     -     -     -
    45℃     ++     +     +     +
    50℃     +++     +++     ++     ++
    55℃     +++     +++     ++     +++
    60℃     +++     +++     +++     +++
    65℃     ++     +++     +++     +++
7.生长pH
<表2>芽孢杆菌属AURACE-S和嗜热脂肪芽孢杆菌的生长pH比较
  生长pH     芽孢杆菌属AURACE-S     12550     12983     13737
    pH4     -     -     -     -
    5     -     +     +     +
    6     +++     +     ++     +++
    7     +++     +++     ++     +++
    8     ++     +++     +++     +++
    9     ++     +++     +++     +++
    10     ++     ++     +++     +++
8.孢子形状
<表3>芽孢杆菌属AURACE-S的孢子形状
    芽孢杆菌属AURACE-S     嗜热脂肪芽孢杆菌
  肿胀的孢子囊     +     +
    孢子形状     E     E
    孢子位置     T     T
如表1至3所示：芽孢杆菌属AURACE-S确实与嗜热脂肪芽孢杆菌在它们的表面形状、生长温度和生长pH方面不同。采用HPLC对芽孢杆菌属AURACE-S和嗜热脂肪芽孢杆菌的碱基组成比例进行了检测。
<表4>芽孢杆菌属AURACE-S的GC含量
    微生物     GC含量(mol％)
    芽孢杆菌属AURACE-S     63.5
    嗜热脂肪芽孢杆菌     43.0
如表4所示：芽孢杆菌属AURACE-S的GC含量为63.5mol％，而嗜热脂肪芽孢杆菌的GC含量为43.0mol％，它们完全不同。
表5和表6显示了芽孢杆菌属AURACE-S和嗜热脂肪芽孢杆菌的16s-rDNA的1至510碱基序列。
<表5>芽孢杆菌属AURACE-S的16s-rDNA的1至510碱基序列
AGGNNGAACGCTGNGCGGCGNTGTCCTAATACATGTCAAAGTCGAGCGAACCGGATGGAGTGCTTGCATTCC
TGAGGTTAGCGGCGGACGGGTGAGTAACACGTAGGCAACCTGCCTGTACGACCGGGATAACTCCGGGAAACC
GGAGCTAATACCGGATAGGATGCCGAACCGCATGGTTCGGCATGGAAAGGCCTTTGAGCCGCGTACAGATGG
GCCTGCGGCGCATTAGCTAGTTGGTGGGGTAACGGCCTACCAAGGCGACGATGCGTAGCCGACCTGAGAGGG
TGAACGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAAT
GGACGAAAGTCTGACGGAGCAACGCCGCGTGAGTGAGGAAGGTCTTCGGATCGTAAAACTCTGTTGTCAGGG
AAGAACCGCCGGGATGACCTCCCGGTCTGACGGTACCTGACGAGAAAGCCCCGGCTAACTACGTGTCANCAN
CCGCGG
<表6>嗜热脂肪芽孢杆菌的16s-rDNA的1至510碱基序列
AACGCTGGCGGCGTGCCTAATACATGCAAGTCGAGCGGACCGGATTGGGGCTTGCTTTGATTCGGTCAGCGG
CGGACGGGTGAGTAACACGTGGGCAACCTGCCCGCAAGACCGGGATAACTCCGGGAAACCGGAGCTAATACC
GGATAACACCGAAGACCGCATGGTCTTCGGTTGAAACGCGGCCTTTGGGCTGTCACTTGCGGATGGGCCCGC
GGCGCATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCGACGATGCGTAGCCGGCCTGAGAGGGTGACCG
GCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAATGGGCGA
AAGCCTGACGGAGCGACGCCGCGTGAGCGAAGAAGGCCTTCGGGTCGTAAAGCTCTGTTGTGAGGGACGAAG
GAGCGCCGTTCGAAGAGGGCGGCGCGGTGACGGTACCTCACGAGAAAGCCCGGCTAACTACGTGCCAGCAGC
CGCGGT
图1表明：对表5和表6的结果进行多重对比，从而得到芽孢杆菌属AURACE-S的系统树。
由该图显然可见：由系统树可知芽孢杆菌属AURACE-S是一种不同与嗜热脂肪芽孢杆菌的微生物。
基于上述结果，可将芽孢杆菌属AURACE-S判定为一种新型微生物，并将其命名为芽孢杆菌属AURACE-S。随后将该微生物保藏于独立行政法人产业技术综合研究所的专利生物保藏中心，保藏号为FERMP-18769。
如上所述，芽孢杆菌属AURACE-S在55℃下生长良好并能够处理有机废料浆液。
加入处理槽中的向光性细菌通常如下。
(1)荚膜红细菌(Rhodobacter Capsulata)
对酶的行为(生长对氧的需求)：绝对需氧。
生长温度：20℃至40℃
特征：
①可分解和除去BOD组分
②可分解有毒性的胺(ptolesine、cadabelyn、dimethylnitrisamine)
③由于营养盐的摄取，可直接抑制还原硫酸的微生物的生长(防止在稻田中形成硫化氢)。
④由于在微生物中含有有效成分，因此可保持糖含量和新鲜度并提高收获量。
⑤通过将其施加于土壤可增加有益微生物。
以上的第④和第⑤项甚至对死亡的向光性细菌也有效。
(2)球形红色细菌(Rhodobacter Sphaeroides)
对氧气的行为：绝对需氧
生长温度：20℃至40℃
特征：
①可分解和除去BOD组分
②某些细菌具有脱硝作用(将硝酸和亚硝酸转化成氮气)
③可分解和除去短链脂肪酸
(3)胶质红假单孢菌(Rhodopseudomonas gelatinosa)和沼泽红假单孢菌(Rhodopseudomonas palustris)
对氧气的行为：厌氧
生长温度：20℃至40℃
特征：①可分解和除去BOD组分
②可吸收磷酸
这些向光性细菌在20℃至40℃的环境下生长良好，因此，当用芽孢杆菌属AURACE-S所进行的发酵变得稳定且温度降低时，可将它们加入处理槽中。在本发明中可使用向光性细菌的一种或其组合。
不论是否存在氧气，红假单胞菌属类的向光性细菌均可生长。球形红色细菌可有效分解并除去短链脂肪酸，因此其适合于需要除臭的情形。
此外，如果向光性细菌发生增殖，则其它低温或中温微生物的活性就会受到限制，因此当将处理过程中的温度降低时可全面抑制恶臭的产生。
虽然不应具体地限定加入处理槽中的向光性细菌和需氧嗜热性消化细菌的量，但优选将其限定为废浆液的0.1至0.3％(体积对体积)。
除了需氧嗜热性消化细菌和向光性细菌外，应优选向微生物中加入营养物。营养源包括小麦、米糠和其它用于微生物生长的物质。
对有机废料浆液进行发酵得到的经处理的产品中，有机固体被分解、水份被蒸发并且总体积减少。
应优选将抑制微生物增殖的操作应用于经处理的产品。
抑制微生物增殖的操作，例如包括加入pH调节剂。这种pH调节剂可将经处理的产品的pH值调节至高于10或低于3。
本发明的装置还包括：用于向所述微生物中加入营养源的装置和/或加入pH调节剂的装置。
本发明的装置还包括：用于除去在处理槽中所产生的泡沫的装置。优选地，应将已通过除泡沫装置除去泡沫的耐分解有机浆液重新注入处理槽中。
此外，在本发明的装置中，浆液型有机废料在操作的初始阶段被加热至一定的温度，在该温度下，需氧嗜热性消化细菌可充分增殖。因此可尽可能地缩短中温微生物如厌氧微生物的活泼期。
<实施例>
以下将基于附图中所示的优选实施方案对本发明进行描述。
图1为本发明的装置的构想图。
在该图中，标号1是指浆液型有机废料的贮存罐，所述废料包括由猪舍2产生的猪粪肥。标号3是指安装于贮存罐1上的入口泵，标号4是指用于对泵3压送后的浆液型有机废料进行发酵处理的处理槽。
除添加物进料孔7至9外，处理槽4是封闭的。
在处理槽内安装有吹风机或喷射型搅拌泵5。吹风机或喷射型搅拌泵5可向处理槽4中容纳的浆液型有机废料供应空气。标号6是指与吹风机或喷射型搅拌泵5相连的供气管，其一端延伸至处理槽4中。
处理槽4具有多个添加物进料孔7至9。第一进料孔7用于加入需氧嗜热性消化细菌和向光性细菌。需氧嗜热性消化细菌是一种属于芽孢杆菌属的新型微生物，这些微生物在温度高于45℃时增殖良好，是绝对需氧的微生物。
在本发明中，向光性细菌是荚膜红细菌、球形红细菌和胶质红假单孢菌的组合。需氧嗜热性消化细菌和向光性细菌的任一种可选择性地经由安装于供应管中间位置的开关阀10供向处理槽。
需氧嗜热性消化细菌是在处理的初始阶段通过第一进料孔7加至处理槽中，而向光性细菌是在处理的后期以相同的方式经第一进料孔7加入的。
所加入的两种微生物的量取决于浆液型有机废料的量。通常，需氧嗜热性消化细菌或向光性细菌的加入量相对于浆液型有机废料的总量为约0.1至0.3％(体积％)。
在附图中，标号11是指容纳需氧嗜热性消化细菌的容器，标号12是指容纳向光性细菌的容器。
标号8是指第二进料孔，其与用于容纳两种微生物的营养物小麦或米糠的容器13相通。在适当的时候，可通过第二进料孔8加入这些营养源。
标号9是指第三进料孔，其与容纳pH调节剂的容器14相通，该调节剂是用于抑制微生物增殖的手段。当应该加入pH调节剂时，通过第三进料孔9可将pH调节剂加入至处理槽中。
标号15是指安装于处理槽顶部的除气泡器。如图4的放大图所示：该除泡器15包括：与处理槽内部相通的泡沫导管16、环绕滤器17和旋风分离器18。
旋风分离器18的底部通过管状载体路径23与泡沫供应管6相通。因此旋风分离器内部的吸力作用于管状载体路径的出口而不是环绕滤器的入口，这是因为吹风机或喷射型搅拌泵5的负压作用。
标号19是指净化塔，其通过通路与旋风分离器18的顶部相通。除臭塔20位于净化塔19的旁边。
标号21是指液体肥料的贮存罐，标号22是指振动器。
标号24是指控制器，其包括用于驱动和控制各种添加物如向光性细菌、需氧嗜热性消化细菌、pH调节剂、营养源等的供应数量和时间的控制电路，以及用于控制吹风机或喷射型搅拌泵驱动的控制电路。
以下将对本发明装置的操作进行描述。
通过调节控制器24，将6m3贮存于贮存罐中的浆液型猪舍排泄粪肥经泵3供给处理槽。经第一进料孔7向处理槽中加入20L(升)需氧嗜热性消化细菌，然后启动吹风机，将外部空气供应至浆液以使浆液暴露于空气中。
存在于浆液中的需氧微生物在溶解氧存在下引发其活性而分解有机物料，以使浆液升温。
在图3中，粗实线显示当向浆液中加入需氧嗜热性消化细菌情况下的温度变化，细点划线显示不加细菌情况下的浆液温度变化，而长点划线显示外部空气的温度变化。
在通风后的10个小时内，在加和不加需氧嗜热性消化细菌的情况下均观察到相同的温度升高。在10小时内，浆液的温度升高至40℃。
如上所述，需氧嗜热性消化细菌在超过37℃时开始生长。由于需氧嗜热性消化细菌的增殖，浆液的温度在16小时内进一步升至约50℃。
在那之后，需氧嗜热性消化细菌仍持续保持活性，因此在28小时内，浆液温度升高至60℃。此后在96小时内(4天)，温度平均保持在60℃下(峰值温度为68℃)。
在这种高温环境下，存在于浆液中的各种病原微生物如大肠杆菌被全部消灭。
采用BTB琼脂培养基对粪肥和液体肥料进行测量以发现大肠杆菌的数量。结果显示：粪肥中的大肠杆菌数量为105，而液体肥料中则显示没有大肠杆菌。
此外，根据间接荧光抗体染色法[用于供水系统的暂行性测试法]进行另一项实验以测定criptospolydium。该实验对粪肥显示阳性的结果，而对经处理的液体肥料的实验结果则为阴性。
这证实了长期保持在高温环境下可杀灭所有的病原微生物。
同时，由图3可见：在不加需氧嗜热性消化细菌而用一般微生物进行处理的情形下，温度在48小时后仅在短时间内达到55℃，而在大部分时间内保持在50℃。
该温度水平不能提供充分的环境以杀灭所有病原微生物。
在处理槽内产生的泡沫随着附着于表面上的浆液的耐分解有机组分一起漂浮在表面上。
当通风吹风机或喷射型搅拌泵5操作时，与供气管6相通的载体路径23具有负压。该负压作用于旋风分离器18和除泡滤器17的下游部分，从而将处理槽上部的泡沫从泡沫入口管16转移至除泡器17中。
用过滤介质过滤被引入滤器17中的泡沫。固体沉积于过滤介质上，而液体经旋风分离器18和管状载体路径23被重新带入处理槽中。因此在除去泡沫过程中没有使用驱动能量，因此该方法是经济的。
此外，通过旋风分离器18的恶臭组分由旋风分离器的顶部经净化塔19(其设有喷淋设施)被引至除臭塔20，所以排放的气体是无嗅的。
如图3所示，浆液温度在96小时后开始下降。这是由于通过需氧嗜热性消化细菌进行的分解已经稳定。尽管图3中没有显示，但此后浆液温度急剧下降至约40℃。
此时，打开微生物供应管路的阀10，将向光性细菌从向光性细菌容器加入至处理槽中。
然后，在这种低温环境下，向光性细菌开始发挥其活性以使浆液中的有机物料分解。根据需要，可通过第二进料孔8加入向光性细菌的营养源，从而促进向光性细菌的增殖。
因此，如果在其它中温微生物开始发挥活性之前促进向光性细菌的增殖，则可抑制恶臭的产生。
这样，如果经过一周(168小时)后，浆液中的大部分有机物料被分解，一部分液体被蒸发，从而生成液体肥料，而且体积减少了50至70％。
将液体肥料从处理槽的底部排出，贮存于液体肥料贮存罐21中，在将肥料运送至农田前，用振动器将其中的猪毛等滤除。
在生产液体肥料时，经第三进料孔9加入pH调节剂，从而将肥料调节至酸性或碱性。以这种方式可完全抑制各种低温微生物和中温微生物的增殖并且还可防止恶臭产生。
液体肥料中包含有益的微生物如向光性细菌等。此外，其不仅包含三种主要营养物(包括N、P和K)，而且还包含大量的各种矿物质。
此外，由于进行了高温灭菌，可消除对动物和植物有害的寄生物和病原体。因此，当将液体肥料运农田时，肥料处于优良的工作条件。
本发明的液体肥料在NAGANOGEN OHMACHISHI MIYATA农场进行了试验以确认其功效。
实验方法：
项目：成熟的富士苹果树
使用方法：每10英亩播洒3.5吨肥料。
实验结果：
对播洒肥料区域和未播洒区域内的树木进行了检查。
g/水果 土壤颜色        水果颜色         糖含量
    暗     亮     暗     亮
液体肥料区域     314.6     2.7     1.9     3.8     14.9     16.0
对照化学肥料区域     342.5     2.7     1.5     3.1     13.9     14.3
由上表可见：在使用液体肥料的情况下，果实的颜色和糖含量均得到了改善。
此外，在稻田中使用了本发明的液体肥料。
在播洒了本发明的肥料区域中，稻谷植物从初始生长阶段就很粗壮，也就是说，液体肥料的功效迅速。此外，没有观察到稻田植物的倒伏(fall-down)或其下段的任何异常扩展。
此外，未发现任何病害或虫害。
按照以上所述的本发明，可获得以下功效。
通过利用在约60℃下稳定繁殖的需氧嗜热性消化细菌可分解浆液型有机废料。然后，采用向光性细菌可继续进行分解，从而最终获得液体肥料形式的产品。
分解处理在高温下可长时间持续，而发酵可在较短的时间内完成且不会产生任何恶臭。此外，可杀灭所有寄生物和病原体。
此外，可减少作为处理对象的浆液的体积，并且处理的成本较低，无需使用任何水含量调节剂。
最后，本发明的装置简单且其安装不需要较大的面积或空间。

Claims (10)

1.一种处理浆液型有机废料以生产液体肥料的方法，所述方法包括以下步骤：
将需氧嗜热性消化细菌加入到密闭的容纳有有机废料浆液的处理槽中；
向处理槽中通气以促进嗜热性消化细菌的增殖；
通过嗜热性发酵处理有机废料浆液；和
加入向光性细菌以使有机废料浆液转化成液体肥料。
2.权利要求1所述的处理浆液型有机废料的方法，其中除加入需氧嗜热性消化细菌和向光性细菌外，在处理槽中还加入了微生物的营养物。
3.权利要求1和2的任一项所述的处理浆液型有机废料的方法，其中在发酵处理之后进行了抑制微生物增殖的操作。
4.权利要求1至3的任一项所述的处理浆液型有机废料的方法，其中的浆液型有机废料是通过向含水量低的有机废料中加入水而制成的。
5.权利要求1至3的任一项所述的处理浆液型有机废料的方法，其中的抑制微生物增殖的操作包括加入pH-调节剂。
6.权利要求5所述的处理浆液型有机废料的方法，其中通过pH调节剂将经处理的废料的pH值调节至高于10或低于3。
7.一种用于处理浆液型有机废料以生产液体肥料的装置，所述装置包括：
用于容纳浆液型有机废料的封闭的处理槽；
一组包含向光性细菌和需氧嗜热性消化细菌的微生物；
将微生物加入封闭处理槽的装置；和
向封闭处理槽供应氧气的供氧装置。
8.权利要求7所述的处理浆液型有机废料的装置，其还包括：供应微生物营养物和/或pH-调节剂的装置。
9.权利要求7和8的任一项所述的处理浆液型有机废料的装置，其还包括：用于除去在处理槽内形成的泡沫的装置。
10.权利要求7和8的任一项所述的处理浆液型有机废料的装置，其还包括：用于加热处理槽内容物的装置。
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