CN102765972A - 一种有机垃圾腐熟菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种有机垃圾腐熟菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机垃圾腐熟菌剂及其制备方法和应用，该菌剂由Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂组成，其中Ⅰ号复合菌剂占55-60%重量分数，Ⅱ号复合菌剂占40-45%重量分数，Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂由菌液和载体组成，分别由菌液吸附在载体上形成，菌液和载体的比例为2-3亿菌数/g载体。按有机垃圾堆体重量的0.5-1%均匀加入该有机垃圾腐熟菌剂，通过其中的多菌种之间协同作用，可有效加快有机垃圾腐熟速度，并提高产出有机肥的质量。该有机垃圾腐熟菌剂的使用，能够有效解决因有机垃圾堆放造成的污水横流、气味恶臭和蚊虫乱飞等污染问题，并可产出高质量有机肥。

Description

一种有机垃圾腐熟菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其是一种有机垃圾腐熟菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
有机垃圾，如秸秆、树叶等农林废物，厨余泔脚、果皮、菜叶等日常垃圾以及畜禽粪便、食品废渣等，若直接堆置，不但会造成污水横流、气味恶臭和蚊虫乱飞等污染问题，而且对人们的正常生活产生极大影响，影响城市形象。而有机垃圾中通常含有大量纤维素、有机质和N、P、K及其他微量元素，具有易分解、热值低等特点，如果不对其加以回收利用，则会造成资源浪费。
    我国有机垃圾具有种类多、来源广、产量大且成分复杂的特点，有机垃圾的年产量以8-10%的速度递增，因此如何有效处理有机垃圾成为急需解决的问题；另一方面，我国耕地资源紧缺，人多地少的基本国情导致土壤养分耗竭，这就需要向耕地中施加大量肥料。但是长期使用化肥可导致土壤板结、病虫害加剧以及水体污染等问题。由于有机肥具有改良土壤，增强作物抵抗病虫害的能力以及环保、无污染等优势，使得有机肥的需求量急剧增加。
综上，目前迫切需要一种有机垃圾资源化利用技术，以减轻有机垃圾对环境的危害，并实现有机垃圾的循环利用，使难处理的有机垃圾变废为宝，实现节能减排和低碳经济发展目标。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种有机垃圾腐熟菌剂及其制备方法和应用，使用该菌剂及方法大大提高了有机肥发酵生产速度，缩短发酵周期，实现废弃物快速循环再利用，解决了有机垃圾堆置过程中产生的污染问题，并且使用其产生的有机肥可改良土壤。
本发明的技术方案如下：
一种有机垃圾腐熟菌剂，该菌剂由Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂组成，其中Ⅰ号复合菌剂占55-60%重量分数，Ⅱ号复合菌剂占40-45%重量分数，Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂由菌液和载体组成，分别由菌液吸附在载体上形成，菌液和载体的比例为2-3亿菌数/g载体；
其中Ⅰ号复合菌剂由菌落形成单位之比为2:2:1:1:1:1的光合细菌、芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌、褐球固氮菌和荧光假单胞菌组成；Ⅱ号复合菌剂由菌落形成单位之比为4:4:2:1的木霉、产朊假丝酵母、青霉和紫色变异链霉菌组成。
较佳地，所述载体为秸秆粉。
本发明还公开了一种上述的有机垃圾腐熟菌剂的制备方法，其特征在于：
(1) 分别在不同培养基中接种Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的相应菌，之后于30℃摇床中180r/min震荡培养1-2天，培养完毕后稀释形成2-3亿/ml的菌液；
(2) 按2-3亿/g的比例，将不同菌液分别吸附到载体上，之后按照Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的菌种配比分别进行混合，即得到Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂；
(3) 将Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂分别按照重量分数为55-60%和40-45%混合，即得到有机垃圾腐熟菌剂。
本发明还提供一种上述的有机垃圾腐熟菌剂在处理有机垃圾和制造有机肥方面的应用。
本发明还提供一种上述的有机垃圾腐熟菌剂处理有机垃圾并制造有机肥的方法，按有机垃圾堆体重量的0.5-1%均匀加入该有机垃圾腐熟菌剂，进行制堆，保持堆体水含量在55-65%，每6-7天翻堆1次，共翻堆3-4次，待发酵完成便得高效生物有机肥。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用复合微生物菌剂发酵降解有机垃圾。该菌剂中含有大量纤维素降解微生物，这些微生物在降解过程中分泌的酶具有互补性且协同作用明显，可将有机垃圾快速降解，从而提高有机肥生产效率；
2、该有机肥还添加了其它有益微生物。紫色变异链霉菌具有解磷解钾的功能，可改良土壤养分状况；褐球固氮菌可增强土壤固氮能力，在增产的同时减少化肥用量；酵母菌可减少堆肥发酵过程臭味的产生，提高有机肥品质；
3、本发明所述的菌剂可明显缩短降解时间。在发酵过程中加入本发明所述的菌剂，使堆肥的一个发酵周期缩短为6-7天，相比对照发酵缩短了2-3天，将发酵周期缩短30%左右，可较大程度提高有机肥的生产速度，缩减生产成本，便于实际生产的使用；
4、本发明工艺简单，实现了有机垃圾的无害化处理，解决了当前有机垃圾难降解的难题，同时产生改良土壤的有机肥，具有深远的社会意义和经济价值。
附图说明
图1是本发明实施例1中有机垃圾堆肥腐熟过程中温度变化图的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
一种有机垃圾腐熟菌剂，由Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂组成，其中Ⅰ号复合菌剂占55-60%重量分数，Ⅱ号复合菌剂占40-45%重量分数，Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂由菌液和载体组成，分别由菌液吸附在载体上形成，菌液和载体的比例为2-3亿菌数/g载体；
其中Ⅰ号复合菌剂由菌落形成单位之比为2:2:1:1:1:1的光合细菌、芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌、褐球固氮菌和荧光假单胞菌组成；Ⅱ号复合菌剂由菌落形成单位之比为4:4:2:1的木霉、产朊假丝酵母、青霉和紫色变异链霉菌组成。以下以一具体实施例为例进行详细说明。
实施例1
制造例
本实施例中有机垃圾腐熟菌剂的制备方法如下：
(1) 分别在不同培养基中接种Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的相应菌，之后于30℃摇床中180r/min震荡培养1天，培养完毕后稀释形成适度浓度的菌液，每毫升菌数约为2亿，即2亿/ml；
光合细菌培养基为：NH4Cl 1.0g/L，K2HPO4 0.5g/L，MgCl2 0.2g/L，NaCl 2.0g/L，酵母膏0.1g/L，pH 7.0。
荧光假单胞菌培养基为：牛肉膏 3.0g/L，蛋白胨 10.0g/L，NaCl 5.0g/L，pH 7.0-7.2。
芽孢杆菌、紫色变异链霉菌培养基为：酵母膏2.0g/L，葡萄糖8.0g/L，K2HPO4 6.5g/L，NaNO3 3.0g/L，NH4Cl 1.0g/L，NaCl 3.0g/L，MgSO4 0.05g/L，MnSO4 0.01g/L，FeSO4·7H2O 0.005g/L，pH 7.5。
    类芽孢杆菌培养基：胰蛋白胨15.0g/L，大豆胨5.0g/L，NaCl 5.0g/L，pH7.3±0.2。
    木霉、青霉培养基：麸皮10.0g/L，蔗糖10.0g/L，KH2PO4 4.0g/L，MgSO4 0.3g/L，自然pH。
产朊假丝酵母培养基：麦芽膏粉130g/L，氯霉素0.1g/L，pH 6.0±0.2。
褐球固氮菌培养基：酵母膏0.5g/L，甘露醇20g/L，KH2PO4 0.2g/L，K2HPO4 0.8g/L，MgSO4·7H2O 0.2g/L，CaSO4·2H2O 0.1g/L，pH 7.2。
(2) 按2亿/g的比例，将不同菌液吸附到载体如秸秆粉上，按照Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的各菌种配比分别进行混合，即得到Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂；
(3) 将Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂按照重量分数55%和45%混合，即得到有机垃圾腐熟菌剂。
以上所使用的载体为秸秆粉，除此之外，载体还可使用麸皮、木屑等任何本领域常用和可用的载体；此外，Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂也可以吸附在不同的载体上。
应用例
腐熟菌剂在有机垃圾堆肥发酵中的应用
将有机垃圾风干，经粉碎设备粉碎至5cm左右，形成碎段。按2m×2m×1.5m的堆体体积，以有机垃圾重量的1%均匀加入上述有机垃圾腐熟菌剂，进行制堆。保持有机垃圾堆体水含量在65%左右，每7天翻堆1次，共翻堆3次，待发酵完成便得高效生物有机肥。具体实施时，上述发酵过程的粉碎的有机垃圾尺寸、堆体体积、有机垃圾腐熟菌剂的重量分数、堆体含水量、翻堆周期和次数均可随具体使用环境变化，此处不做限定。
在堆肥发酵过程中，从第1天起，每天测定堆体的温度，得到一个完整腐熟周期(1-22天)的温度变化曲线如图1。图中可看出，添加本实施例的有机垃圾腐熟菌剂的实验组(JFB-2)，发酵过程中堆体的温度明显高于对照组，且可以明显缩短发酵周期，从而使发酵更加充分，产出有机肥质量更高。
实施例2
制造例
本实施例中有机垃圾腐熟菌剂的制备方法如下：
(1) 分别在不同培养基中接种Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的相应菌，之后于30℃摇床中180r/min震荡培养2天，培养完毕后稀释形成适度浓度的菌液，每毫升菌数约为3亿，即3亿/ml；
光合细菌培养基为：NH4Cl 1.0g/L，K2HPO4 0.5g/L，MgCl2 0.2g/L，NaCl 2.0g/L，酵母膏0.1g/L，pH 7.0。
荧光假单胞菌培养基为：牛肉膏 3.0g/L，蛋白胨 10.0g/L，NaCl 5.0g/L，pH 7.0-7.2。
芽孢杆菌、紫色变异链霉菌培养基为：酵母膏2.0g/L，葡萄糖8.0g/L，K2HPO4 6.5g/L，NaNO3 3.0g/L，NH4Cl 1.0g/L，NaCl 3.0g/L，MgSO4 0.05g/L，MnSO4 0.01g/L，FeSO4·7H2O 0.005g/L，pH 7.5。
    类芽孢杆菌培养基：胰蛋白胨15.0g/L，大豆胨5.0g/L，NaCl 5.0g/L，pH7.3±0.2。
    木霉、青霉培养基：麸皮10.0g/L，蔗糖10.0g/L，KH2PO4 4.0g/L，MgSO4 0.3g/L，自然pH。
产朊假丝酵母培养基：麦芽膏粉130g/L，氯霉素0.1g/L，pH 6.0±0.2。
褐球固氮菌培养基：酵母膏0.5g/L，甘露醇20g/L，KH2PO4 0.2g/L，K2HPO4 0.8g/L，MgSO4·7H2O 0.2g/L，CaSO4·2H2O 0.1g/L，pH 7.2。
(2) 按3亿/g的比例，将不同菌液吸附到载体如秸秆粉上，按照Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的各菌种配比分别进行混合，即得到Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂；
(3) 将Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂按照重量分数60%和40%混合，即得到有机垃圾腐熟菌剂。
以上所使用的载体为秸秆粉，除此之外，载体还可使用麸皮、木屑等任何本领域常用和可用的载体。
应用例
腐熟菌剂在有机垃圾堆肥发酵中的应用
将有机垃圾风干，经粉碎设备粉碎至5cm左右，形成碎段。按2m×2m×1.5m的堆体体积，以有机垃圾重量的0.5%均匀加入上述有机垃圾腐熟菌剂，进行制堆。保持有机垃圾堆体水含量在55%左右，每6天翻堆1次，共翻堆4次，待发酵完成便得高效生物有机肥。具体实施时，上述发酵过程的粉碎的有机垃圾尺寸、堆体体积、有机垃圾腐熟菌剂的重量分数、堆体含水量、翻堆周期和次数均可随具体使用环境变化，此处不做限定。
本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种有机垃圾腐熟菌剂，其特征在于，该菌剂由Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂组成，其中Ⅰ号复合菌剂占55-60%重量分数，Ⅱ号复合菌剂占40-45%重量分数，Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂由菌液和载体组成，分别由菌液吸附在载体上形成，菌液和载体的比例为2-3亿菌数/g载体；
其中Ⅰ号复合菌剂由菌落形成单位之比为2:2:1:1:1:1的光合细菌、芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌、褐球固氮菌和荧光假单胞菌组成；Ⅱ号复合菌剂由菌落形成单位之比为4:4:2:1的木霉、产朊假丝酵母、青霉和紫色变异链霉菌组成。
2.如权利要求1所述的有机垃圾腐熟菌剂，其特征在于，所述载体为秸秆粉。
3.一种权利要求1所述的有机垃圾腐熟菌剂的制备方法，其特征在于：
(1) 分别在不同培养基中接种Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的相应菌，之后于30℃摇床中180r/min震荡培养1-2天，培养完毕后稀释形成2-3亿/ml的菌液；
(2) 按2-3亿/g的比例，将不同菌液分别吸附到载体上，之后按照Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂的菌种配比分别进行混合，即得到Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂；
(3) 将Ⅰ号复合菌剂和Ⅱ号复合菌剂分别按照重量分数为55-60%和40-45%混合，即得到有机垃圾腐熟菌剂。
4.一种权利要求1所述的有机垃圾腐熟菌剂在处理有机垃圾和制造有机肥方面的应用。
5.一种权利要求1所述的有机垃圾腐熟菌剂处理有机垃圾并制造有机肥的方法，其特征在于，按有机垃圾堆体重量的0.5-1%均匀加入该有机垃圾腐熟菌剂，进行制堆，保持堆体水含量在55-65%，每6-7天翻堆1次，共翻堆3-4次，待发酵完成便得高效生物有机肥。
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