CN109566868A - 一种厨余垃圾的处理方法和厨余发酵产物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厨余垃圾的处理方法和厨余发酵产物及其应用。该处理方法包括:(1)将当日产生的厨余垃圾进行除杂处理,得到除杂后的物料;(2)将所述除杂后的物料依次进行脱水和脱盐脱脂处理;(3)向经过步骤(2)处理后的固形物中添加发酵菌酶复合剂进行好氧发酵处理;(4)将经过步骤(3)处理后的固形物进行烘干灭菌和筛选粉碎,得到厨余发酵产物。本发明的处理方法制备的厨余发酵产物能够用于饲料原料,有效的实现了厨余垃圾的资源化利用;作为饲料原料的最大添加量可达到45%。
Description
技术领域
本发明属于餐厨垃圾处理技术领域,更具体地,涉及一种厨余垃圾的处理方法和厨余发酵产物及其应用。
背景技术
厨余垃圾也称餐厨垃圾,主要由食品残渣(一般占比92%以上),也有纸、骨头、木材等其他物质组成。随着人们生活水平和社会经济的快速发展,中国餐饮业发展迅猛,厨余垃圾的产量与日俱增,2015年我国餐厨垃圾产生量达9500万吨,日均产量达26万吨/日,其中主要城市餐厨垃圾产生量达6000多万吨,上海、北京、重庆、广州等餐饮业发达城市问题尤为严重,餐厨垃圾日产量达到2000吨以上,处理不当将成为城市健康发展不可忽视的顽疾之一。
目前,厨余垃圾的主要处理方法是填埋、焚烧、部分采用厌氧发酵制成堆肥;另外一个主要的渠道就是通过特定渠道,成为潲水猪、鸡、鸭主要的饲料来源。在餐厨垃圾量较小时如家庭,很多餐厨垃圾通过粉碎后直接从下水道排除。截至2015年我国已有890座生活垃圾无害化处理厂投产,其中填埋厂占72%、焚烧厂占24.7%,而堆肥及其他类型的处理厂仅占3.3%。填埋和焚烧虽能在短时间内缓解压力,但填埋不仅造成大量土地资源浪费,也使得厨余资源回收利用趋于零,同时,填埋的厨余垃圾还会随雨水、地下水进一步造成土壤和水源的二次污染。传统焚烧不仅产生大量有害气体及粉尘,破坏生态环境,危害人类健康,而且厨余垃圾普遍具有含水量高、高油脂和高盐分的特征,也使得焚烧的热值效率和性价比低下。厌氧发酵制备堆肥自动化程度高,容易控制恶臭散发,产品也具有多样化、经济价值较高等优点,但基础投入过大,处理技术相对复杂,微生物在反应器内生物发酵启动时间长,加之餐厨垃圾高油脂、高盐分极易导致过度酸化及抑制菌体生长,不利于持续而稳定地降解餐厨垃圾。此外,厨余垃圾具有规模小,相对分散,收集不便利的特征,最终,厨余垃圾事实上主要还是流入了养殖业和能源业,城市及周边的潲水猪、潲水鸭主要食物来源就是餐厨垃圾。
我国饲料行业原本就缺少蛋白质饲料原料和能量饲料原料,据估计2020年蛋白质饲料原料缺口为500万吨,能量饲料原料的缺口为400-500万吨。近些年来,我国水产养殖业蓬勃发展,配合饲料需求强盛,无论是养殖产量,还是饲料需求量都稳居世界第一,找到替代鱼粉、豆粕、菜粕等,稳定、安全新型饲料源已成为行业亟待解决的重大问题。
餐厨垃圾所含粗蛋白、粗脂肪、矿物质、有机质含量较高,但人们担心餐厨垃圾饲料化具有潜在的食物链风险,担心餐厨垃圾腐败变质,微生物污染后产生有毒物质如黄曲霉毒素、肉毒杆菌、沙门氏杆菌,并通过食物链最终危害人类,因此,人类对餐厨垃圾的饲料化十分谨慎,也制定了相应的行业标准与法律法规。近期暴发的非洲猪瘟,更加剧了人们对餐厨垃圾的担忧与关注。
事实上,餐厨垃圾中含有大量动物所需的营养物质,只要处理得当,不仅可以避免餐厨垃圾现场的危害,而且还可实现餐厨垃圾的资源化利用,实现变废为宝,循环利用。近期,非洲猪瘟的滋生恰恰是未正确处理餐厨垃圾的结果,而非原因。
目前餐厨垃圾的研究,主要集中在:(1)厨余垃圾设备,如厨余垃圾生物处理机、餐厨垃圾预处理一体机、餐厨垃圾处理装置等;(2)涉及处理分离、油水分离、过滤、除臭等部分细分工艺,例如有油水分离***,自动化分选***等;(3)相关处理方法与工艺,如涉及负载菌种的生物基质的垃圾处理方法、餐厨垃圾箱的清洗方法等;(4)资源化利用方面,如餐厨垃圾用于堆肥的方法、饲料添加剂等。
综上,目前有关厨余垃圾在饲料原料上研究较少,因此,有必要提供一种厨余垃圾的处理方法,使得处理后的厨余垃圾能够应用于饲料原料,在解决了厨余垃圾的处理问题的基础上,也为养殖业提供合适的饲料原料。
发明内容
本发明的目的是提供一种厨余垃圾的处理方法,使得处理后物料能够满足饲料原料的需要,在解决了厨余垃圾的处理问题的基础上,也为养殖业提供合适的饲料原料。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种厨余垃圾的处理方法,该处理方法包括:
(1)将当日产生的厨余垃圾进行除杂处理,得到除杂后的物料;
(2)将所述除杂后的物料依次进行脱水和脱盐脱脂处理;
(3)向经过步骤(2)处理后的固形物中添加发酵菌酶复合剂进行好氧发酵处理;
(4)将经过步骤(3)处理后的固形物进行烘干灭菌和筛选粉碎,得到厨余发酵产物。
本发明的第二方面提供上述处理方法处理得到的厨余发酵产物。
本发明的第三方面提供上述厨余发酵产物作为饲料原料的应用。
本发明的技术方案具有如下有益效果:
(1)本发明的处理方法制备的厨余发酵产物能够用于饲料原料,有效的实现了厨余垃圾的资源化利用;作为饲料原料的最大添加量可达到45%;同时,通过在饲料中添加本发明的厨余发酵产物替代现有的饲料原料,能够有效的降低饲料的成本。
(2)本发明的处理方法能够将餐厨垃圾在现场及时处理,不受天气和环境的影响,可有效做到日清日毕,实现厨余垃圾的资源化利用,有效地杜绝餐厨垃圾因处理不当,造成病菌蚊虫滋生,毒素富集,或因食物链而造成对人畜的二次污染。
(3)本发明针对厨余垃圾发酵和危害存在的问题,通过有效的脱水脱盐脱脂处理后,可大幅度提高发酵效率,缩短发酵时间;通过添加发酵菌酶复合剂,可实现快速发酵;利用高温发酵,可有效杀灭寄生虫卵,去除有害微生物,减少毒素产生与富集,从而极大范围保留厨余中的营养成分(尤其可减少N和C的损失,对应的主要是蛋白质和有机质),有效保证厨余垃圾在变质前实现资源利用,并通过后期的灭活、干燥,极大延长了厨余发酵产物的仓储、运输和使用保质期。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1-图4分别示出了本发明的应用例1的对照组、1组、4组和5组的饲料对鲫鱼中肠组织的影响图。其中,标尺单位为50μm。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的第一方面提供一种厨余垃圾的处理方法,该处理方法包括:
(1)将当日产生的厨余垃圾进行除杂处理,得到除杂后的物料;
(2)将所述除杂后的物料依次进行脱水和脱盐脱脂处理;
(3)向经过步骤(2)处理后的固形物中添加发酵菌酶复合剂进行好氧发酵处理;
(4)将经过步骤(3)处理后的固形物进行烘干灭菌和筛选粉碎,得到厨余发酵产物。
本发明中,所述筛选粉碎是依次经过筛分和粉碎;所述筛分主要是为了筛除步骤(1)中除杂处理未能除去的杂物,以及经发酵分解后,极少量未降解的骨头、飞羽、纤维素和木屑等;以使得制备的厨余发酵产物产品质量更稳定。
发明人研究发现:餐厨垃圾造成危害的主要原因在于:(1)餐厨垃圾含水量高,营养物质丰富,脱水不及时,特别容易造成微生物,尤其是厌氧微生物的大量繁殖,进而变馊腐败变质;(2)餐厨垃圾在自然敞口环境中,未得到及时处理,尤其高温季节,餐厨垃圾中碳水化合物、蛋白质、脂肪含量高,在油水及营养物质充足的条件下,极易腐败,产生大量酸、醇、醛物质;(3)微生物大量繁殖,同时产生分泌大量的毒素,进而危害动物健康。因此要想使得现有的厨余垃圾处理后的物料能达到饲料原料级,作为饲料原料使用,必需针对厨余垃圾容易产生危害的潜在因素(1)高水高养分特性,极易造成微生物,尤其是有害微生物的大量繁殖,如黄曲霉,沙门氏杆菌,加速厨余垃圾的腐败变质;(2)受环境影响巨大,如气温、是否为敞口环境;(3)有害微生物大量繁殖也可产生大量的毒素;(4)高脂肪高盐极易在高温环境酸败,并使得发酵更容易向厌氧方式进行,并产生有害的酸、醛,进而影响饲料原料品质;进行处理,进而得到本申请的厨余垃圾的处理方法。
本发明的处理对象厨余垃圾来源广泛,例如可以为具有一定量稳定的厨余垃圾来源的国家各级政府机关、大型工矿企业、学校、医院、研究所、企事业单位、大型商贸圈、大型餐饮连锁店等,在厨余现场通过一系列设备和工艺在8-12小时内制成饲料原料初级产品,运抵中转基地可进一步经过筛分、粉碎、打包(若现场空间足够,也可在现场实现),制成厨余发酵产物。本发明的处理方法的推广与应用不仅可减少甚至杜绝餐厨垃圾的污染,同时,还可实现餐厨垃圾的资源化利用,做到变废为宝。
本发明中,步骤(1)中的除杂处理优选为:将当日产生的厨余垃圾依次经过初筛去杂、除铁和再次去杂。其中,所述初筛去杂主要去除大型杂物,塑料袋,绳索,砖头和木块;除铁为利用永磁装置去除厨余垃圾中的铁屑、铁丝;所述再次去杂主要是为了杂质去除的更彻底,去除物依然为大型杂物,塑料袋,绳索,砖头和木块。
本发明中,作为一种优选实施方式,步骤(2)中,脱水和脱盐脱脂处理后的液体物质进入油水分离***。
根据本发明,优选地,所述脱盐脱脂处理为用55-90℃的水对脱水后的物料进行清洗以脱除物料中的盐和油脂。所述盐为氯化钠和氯化钾等。所述清洗优选为喷淋清洗。
根据本发明,优选地,经过步骤(2)处理后的固形物的水分含量为40-60wt%。
通过合理控制固形物的水分含量,为好氧发酵处理提供合适的含水条件。
根据本发明,优选地,所述发酵菌酶复合剂包括固态发酵菌酶复合剂或液态发酵菌酶复合剂;
所述固态发酵菌酶复合剂包括固态发酵菌、固态发酵酵素和固态载体;所述液态发酵菌酶复合剂包括液态发酵菌、液态发酵酵素和液态载体;
所述固态的发酵菌和液态发酵菌均优选为耐热枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和节杆菌中的至少一种;
所述固态发酵酵素和液态发酵酵素均优选为工业用的蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶和甘露聚糖酶中的至少一种;
所述固态载体优选为米糠、麸皮和玉米芯中的至少一种;
所述液态载体优选为水。
作为优选方案,每克固态的发酵菌的活菌数或芽孢数不低于50亿,每吨经过步骤(2)处理后的固形物中固态发酵菌和固态发酵酵素的添加量分别为150-200g;液态发酵菌的菌液浓度不低于100亿/ml,每吨经过步骤(2)处理后的固形物中液态发酵菌和液态发酵酵素的有效喷淋量不低于200ml。
根据本发明,优选地,步骤(3)中,所述好氧发酵处理的条件包括:在好氧发酵处理的第0-6h内,控制发酵温度为40-60℃,转速为2-6转/分钟,每千克固形物的进风量为0.05-0.5m3/h;在好氧发酵处理的第6-12h内,控制发酵温度为70-90℃,转速为3-10转/分钟,每千克固形物的进风量为0.1-0.75m3/h。
本发明中,本发明的好氧发酵处理在第0-6h内,控制各工艺参数为上述范围,主要是为了促进发酵菌群的快速生长,堆累;在第6-12h内,控制各工艺参数范围,主要是为了促进固形物的快速发酵。
根据本发明,优选地,所述烘干灭菌的温度为120-160℃。
本发明的第二方面提供上述处理方法处理得到的厨余发酵产物。
本发明的第三方面提供上述厨余发酵产物作为饲料原料的应用。
根据本发明,优选地,所述饲料原料为水产饲料原料、畜禽饲料原料或反刍饲料原料。
根据本发明,优选地,其中,以饲料的总重量计,所述厨余发酵产物作为饲料原料的添加量为5-45wt%,优选为16-35wt%。
以下通过实施例进一步说明本发明:
实施例1
本实施例提供一种厨余垃圾的处理方法,具体包括如下步骤:
(1)将南京鼓楼区城管局大厅当日产生的厨余垃圾进行除杂处理,得到除杂后的物料;
(2)将所述除杂后的物料依次进行脱水和脱盐脱脂处理;所述脱盐脱脂处理为用75℃的水对脱水后的物料进行喷淋清洗以脱除物料中的盐和油脂,所述喷淋清洗的时间为20min;经过步骤(2)处理后的固形物的水分含量为50wt%;
(3)向经过步骤(2)处理后的固形物中添加发酵菌酶复合剂进行好氧发酵处理;所述发酵菌酶复合剂为枯草芽孢杆菌,北京芽孢杆菌,淀粉酶,蛋白酶、脂肪酶和米糠载体,其中,每克发酵菌酶复合剂中含有枯草芽孢杆菌50亿(采用200亿/g菌粉,相当于1克发酵菌酶复合剂中添加0.25g),北京芽孢杆菌50亿(采用500亿/g菌粉,相当于1克发酵菌酶复合剂中添加0.1g);每克发酵菌酶复合剂添加蛋白酶(酶活性50000U/g)0.06g;脂肪酶(酶活性10000U/g)0.04g;每克发酵菌酶复合剂喷涂淀粉酶(酶活性为10000U/g)0.1g;余量为米糠;所述好氧发酵处理的条件包括:在好氧发酵处理的第0-6h内,控制发酵温度为50℃,转速为4转/分钟,每千克固形物的进风量为0.3m3/h;在好氧发酵处理的第6-12h内,控制发酵温度为78℃,转速为6转/分钟,每千克固形物的进风量为0.35m3/h。
(4)将经过步骤(3)处理后的固形物进行烘干灭菌和筛选粉碎,得到厨余发酵产物;其中,所述烘干灭菌的温度为120-160℃。
对比例1
本对比例与实施例1的区别为步骤(2)中不含有脱盐脱脂处理,经过步骤(2)处理后的固形物的水分含量为50wt%;其他各工艺步骤和参数均与实施例1相同。
测试例1
测定实施例1和对比例1制备的厨余发酵产物中的营养成分含量,具体测试结果见表1;其中,饲料中的水分含量采用直接干燥法测定(GB/T5009.3-2003)(重量百分比,下同);粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定(GB/T5009.5-2003);粗脂肪含量采用索氏抽提法测定(GB/T5009.6-2003);粗灰分含量采用高温灼烧法测定(GB/T5009.4-2003);粗纤维含量的测定采用酸碱消煮及高温灼烧法测定;盐分含量采用GB/T6439-2007标准方法进行测定。
表1厨余发酵产物的营养成分含量(%)
水分 | 粗灰分 | 粗蛋白质 | 粗脂肪 | 粗纤维 | 盐分 | |
实施例1 | 9.1 | 5.6 | 30.7 | 7.4 | 7.4 | 1.9 |
对比例1 | 9.0 | 5.5 | 16.8 | 18.4 | 7.1 | 8.5 |
由表1可知,实施例1的厨余发酵产物中的各营养成分含量(除粗脂肪和盐分)均高于对比例1,实施例1厨余发酵产物中的各营养成分已达到蛋白质饲料的标准要求。
测试例2
测试实施例1制备的厨余发酵产物中的氨基酸的含量,其中氨基酸检测参考国标GB/T 18246-2000进行,经6N HCl水解衍生化后,采用HPLC检测;具体测试结果见表2。
表2实施例1制备的厨余发酵产物的氨基酸组成
检测项目 | 检测结果,wt% |
天门冬氨酸,g/100g | 2.51 |
苏氨酸,g/100g | l.12 |
丝氨酸,g/100g | 1.21 |
谷氨酸,g/100g | 4.14 |
脯氨酸,g/100g | 1.69 |
甘氨酸,g/100g | 2.32 |
丙氨酸,g/100g | 1.92 |
胱氨酸,g/100g | 0.58 |
缬氨酸,g/100g | 1.22 |
蛋氨酸,g/100g | 0.58 |
异亮氨酸,g/100g | 0.99 |
亮氨酸,g/100g | 1.94 |
酪氨酸,g/100g | 0.77 |
苯丙氨酸,g/100g | 1.13 |
赖氨酸,g/100g | 1.9 |
组氨酸,g/100g | 0.55 |
精氨酸,g/100g | 1.65 |
上述17种氨基酸总量,g/100g | 26.2 |
由表2可知,实施例1制备的厨余发酵产物含有的氨基酸十分丰富,能够满足作为蛋白质饲料原料的要求。
测试例3
测试实施例1制备的厨余发酵产物含有的微量元素和维生素C含量,具体测试结果见表3。
表3实施例1制备的厨余发酵产物的微量元素和维生素C(%)
由表3可知,实施例1制备的厨余发酵产物含有的微量元素极其丰富,而且重金属含量极低,磷和硫的含量也比较高,能显著提高动物生长和生产性能。维生素C含量也很高,可有效增加动物机体的生产、生长和免疫能力。
测试例4
测试实施例1制备的厨余发酵产物的细菌和毒素的含量,具体测试结果见表4。
表4厨余发酵产物的细菌和毒素的含量
实施例1 | 测试标准 | |
黄曲霉毒素B1,μg/kg | 未检出(<1.0) | NY/T 2071-20l1 |
沙门氏杆菌 | 未检出 | GB/T 4789.4-2010 |
大肠菌群,MPN/100g | 未检出 | GB/T 18869-2002 |
由表4可知,实施例1制备的厨余发酵产物的黄曲霉毒素、沙门氏杆菌和大肠杆菌均未检出,这说明厨余垃圾经过本发明的处理方法处理后,可有效防止厨余垃圾因微生物繁殖,或毒素滋生造成的危害。
应用例1
将实施例1制备的厨余发酵产物作为饲料原料,以鲫鱼饲料的总重量计,在鲫鱼饲料配方中分别添加0wt%、5wt%、16wt%、30wt%、35wt%、45wt%配制成6组日粮,记为对照组、1组、2组、3组、4组、5组,具体饲料配方见表5。
表5鲫鱼饲料配方及营养成分
原料(wt%) | 对照组 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 | 5组 |
大豆粕 | 25 | 25 | 25 | 22 | 20 | 20 |
菜籽粕 | 20 | 20 | 20 | 20 | 19 | 10 |
鱼粉 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
面粉 | 15 | 14 | 14 | 12 | 10 | 10 |
大豆油 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
预混料* | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
次氯胆碱 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
磷酸二氢钙 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
DDGS | 24 | 20 | 9 | 0 | 0 | 0 |
实施例1厨余发酵产物 | 0 | 5 | 16 | 30 | 35 | 45 |
纤维素 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
营养成分(wt%) | 对照组 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 | 5组 |
粗蛋白质 | 30.42 | 30.48 | 30.45 | 30.56 | 30.41 | 30.55 |
粗脂肪 | 6.25 | 6.28 | 6.30 | 6.22 | 6.29 | 6.31 |
灰分 | 8.49 | 8.58 | 8.90 | 8.50 | 8.71 | 8.68 |
其中,*每千克预混料含有:Ca 230g,K 36g,Mg 9g,Fe 10g,Zn 8g,Mn 1.9g,Cu1.5g,Co 0.25g,I 0.032g,Se 0.05g,VA 3 200 000IU,VD 1 600000IU,VE 16g,VK 4g,VB14g,VB2 8g,烟酸28g,泛酸钙16g,叶酸1.28g,肌醇40g,水分≤10g。
在武汉轻工大学水产养殖基地循环水养殖***进行了56天的养殖试验,每个处理组设3个重复,每个重复放置25尾鲫鱼,试验期日投饵率为2%-3%,试验缸体规格为半径60cm,高80cm,盛水600L的蓝色圆形玻璃缸,每周根据鱼体摄食和增重适当调整投饲量。试验期间水温维持20±1℃,D.O>5mg/L,NH3-N<0.1mg/L,pH7.0-7.5。56天的饲喂结果见表6。
表6日粮中添加不同比例的实施例1厨余发酵产物对鲫鱼生长的影响
对照组 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 | 5组 | |
初重/(g/尾) | 7.54 | 7.36 | 7.58 | 7.50 | 7.38 | 7.46 |
终重/(g/尾) | 20.28 | 21.25 | 22.63 | 23.39 | 21.80 | 20.27 |
增重率/% | 168.91 | 188.76 | 198.51 | 211.82 | 195.46 | 171.77 |
饲料系数 | 2.48 | 2.37 | 2.29 | 2.13 | 2.26 | 2.59 |
脏体比/% | 16.76 | 16.61 | 16.42 | 16.23 | 16.67 | 17.16 |
由表5-6所知,与对照组相比,5%添加量组的增重率提高了11.8%,16%添加量组提高了17.5%,30%添加量组提高了25.4%,35%添加量组提高了15.7%,45%添加量组鱼体增重率仅仅较对照组提高了1.7%;脏体比呈现先下降后升高的趋势,但比值范围符合脏体比比例要求;当添加量达到45%时,饲料系数开始高于对照组。由此可知,本发明的方法制备的厨余发酵产物满足饲料原料要求,最大可添加到45wt%;优选添加量为16-35wt%。
图1-图4分别示出了本发明的应用例1的对照组、1组、4组和5组的饲料对鲫鱼中肠组织的影响图。其中,标尺单位为50μm。
由图1-图4可知,对照组、5%添加量组和35%添加量组肠道绒毛结构正常,杯状细胞较少,可发现褶壁结构完整,排列整齐,上皮细胞细胞核整齐排列在细胞基部,纹状缘完整;45%添加量组鲫鱼中肠绒毛中结构尚且完整,但杯状细胞已增多,上皮细胞核排列有一定紊乱,固有层变宽。若添加量再增大,对鱼体肠道的不良影响会进一步增加。
对比例2
将对比例1制备的厨余发酵产物作为饲料原料,以鲫鱼饲料的总重量计,在鲫鱼饲料配方中分别添加0wt%、5wt%、12wt%、15wt%、30wt%配制成5组日粮,记为对照组、1组、2组、3组、4组,具体饲料配方见表7。
表7鲫鱼饲料配方及营养成分
原料(wt%) | 对照组 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 |
大豆粕 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
菜籽粕 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
鱼粉 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
面粉 | 15 | 14 | 12 | 12.5 | 10 |
大豆油 | 2.5 | 1.5 | 0.5 | 0 | 0 |
预混料* | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
次氯胆碱 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
磷酸二氢钙 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
DDGS | 24 | 19 | 15 | 12 | 0 |
对比例1厨余发酵产物 | 0 | 5 | 12 | 15 | 30 |
纤维素 | 1 | 3 | 3 | 3 | 2.5 |
营养成分(wt%) | 对照组 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 |
粗蛋白质 | 30.47 | 29.73 | 30.67 | 29.33 | 30.3 |
粗脂肪 | 6.27 | 6.36 | 6.32 | 6.41 | 11.19 |
灰分 | 8.53 | 9.12 | 9.22 | 8.72 | 8.64 |
其中,*每千克预混料含有:Ca 230g,K 36g,Mg 9g,Fe 10g,Zn 8g,Mn 1.9g,Cu1.5g,Co 0.25g,I 0.032g,Se 0.05g,VA 3 200 000IU,VD 1 600 000IU,VE 16g,VK 4g,VB1 4g,VB2 8g,烟酸28g,泛酸钙16g,叶酸1.28g,肌醇40g,水分≤10g。
与应用例1同时期同条件下,在武汉轻工大学水产养殖基地循环水养殖***进行了56天的养殖试验,每个处理组设3个重复,每个重复放置25尾鲫鱼,试验期日投饵率为2%-3%,试验缸体规格为半径60cm,高80cm,盛水600L的蓝色圆形玻璃缸,每周根据鱼体摄食和增重适当调整投饲量。试验期间水温维持20±1℃,D.O>5mg/L,NH3-N<0.1mg/L,pH7.0-7.5。56天的饲喂结果见表8。
表8日粮中添加不同比例的对比例1厨余发酵产物对鲫鱼生长的影响
对照组 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
初重/(g/尾) | 7.49 | 7.49 | 7.41 | 7.29 | 7.51 |
终重/(g/尾) | 14.15 | 14.38 | 14.86 | 13.74 | 13.22 |
增重率/% | 88.92 | 91.99 | 100.54 | 88.48 | 75.85 |
饲料系数 | 2.59 | 2.46 | 2.49 | 2.63 | 2.84 |
脏体比/% | 17.76 | 17.68 | 16.96 | 16.07 | 17.45 |
由表5-6所知,与对照组相比,5%添加量组和12%添加量组鱼体的增重率分别提高了3.45%和13.07%,而15%添加量组鱼增重略低于对照组,30%添加量组鱼体增重则显著较对照组降低了14.7%;对照组和1-3组的饲料系数和脏体比有一定的波动,但各组间均无显著差异,且比值范围在正常范围。由此可知,对比例1制备的厨余发酵产物在添加量为15%以下时可以满足饲料原料要求,但是当添加量为30wt%时已开始显著影响鱼类的生长,不宜再作为饲料原料使用。
应用例2
将实施例1制备的厨余发酵产物作为饲料原料,以试验饲料的总重量计,在试验饲料中分别添加0%、30%配置2组罗非鱼日粮,记为对照组、1组,具体试验饲料配方见表9。
表9罗非鱼饲料配方及营养成分
其中,*每千克预混料含有:Ca 230g,K 36g,Mg 9g,Fe 10g,Zn 8g,Mn 1.9g,Cu1.5g,Co 0.25g,I 0.032g,Se 0.05g,VA 3 200 000IU,VD 1 600 000IU,VE 16g,VK 4g,VB1 4g,VB2 8g,烟酸28g,泛酸钙16g,叶酸1.28g,肌醇40g,水分≤10g。
在武汉轻工大学水产养殖基地循环水养殖***进行了56天的养殖试验,每个处理组设3个重复,每个重复放置25尾罗非鱼,试验期日投饵率为2%-3%,试验缸体规格为半径60cm,高80cm,盛水600L的蓝色圆形玻璃缸,每周根据鱼体摄食和增重适当调整投饲量。试验期间水温维持25±1℃,D.O>5mg/L,NH3-N<0.1mg/L,pH7.0-7.5。56天的饲喂结果见表10。
表10日粮中添加厨余发酵产物对罗非鱼生长和饲料利用的影响
对照组 | 1组 | |
初重/(g/尾) | 2.43 | 2.46 |
终重/(g/尾) | 16.88 | 18.03 |
增重率/% | 594.65 | 632.93 |
特定生长率/(%/d) | 3.23 | 3.32 |
饲料系数 | 1.75 | 1.68 |
由表10可知,与对照组相比,30%添加量组增重率提高了6.4%,饲料系数也有一定的降低;由此可知,本发明的方法制备的厨余发酵产物满足饲料原料要求。
应用例3
将实施例1制备的厨余发酵产物作为饲料原料,以试验饲料的总重量计,在试验饲料中分别添加0%、12%和18%配置3组日粮,记为对照组、1组和2组,具体试验饲料配方见表11。
表11蛋鸡饲料配方及营养成分
原料(wt%) | 对照组 | 1组 | 2组 |
玉米 | 56.46 | 56.56 | 56.69 |
豆粕 | 15.8 | 8.2 | 4.5 |
玉米蛋白粉 | 4 | 4 | 4 |
鱼粉 | 1 | 1 | 1 |
油脂 | 1 | 1 | 1 |
复合预混料* | 1 | 1 | 1 |
小麦麸 | 10 | 5.2 | 2.84 |
磷酸二氢钙 | 0.28 | 0.35 | 0.39 |
实施例1厨余发酵产物 | 0 | 12 | 18 |
贝壳粉 | 9.9 | 9.9 | 9.9 |
蛋氨酸 | 0.09 | 0.07 | 0.06 |
赖氨酸硫酸盐 | 0.18 | 0.47 | 0.62 |
食盐 | 0.29 | 0 | 0 |
营养成分 | 对照组 | 1组 | 2组 |
粗蛋白质 | 16.0 | 16.0 | 16.0 |
粗纤维 | 2.4 | 2.6 | 2.6 |
钙 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
其中,复合预混料中含植酸酶30000IU/kg,维生素A95万IU/kg,D330万IU/kg,维生素E2400万mk/kg,维生素K3410mg/kg,维生素B1220mg/kg,维生素B284mg/kg,维生素B6380mg/kg,维生素B122.5mg/kg,泛酸1040mg/kg,烟酸2850mg/kg,叶酸97mg/kg,生物素1.6mg/kg,铜500mg/kg,铁4000mg/kg,锰8000mg/kg,锌7200mg/kg,硒21mg/kg,碘49mg/kg,赖氨酸2.83%。
试验进行8周,采用两层阶梯笼养,将伊莎褐蛋鸡均匀分布在整个鸡舍中,每笼4只蛋鸡。人工饲喂粉料日粮,每日两次(6:30、15:30),鸡自由采食。每日捡蛋3次(9:00、10:00、14:30)。试验鸡采用***式饮水器,自由饮水。舍内采用三排平行排气扇保持适宜温度和良好通风状况,并采取自然光和日光灯补充光照,光照时间为16h/d。每日于6:00、17:30清扫鸡舍和刮板清理粪便2次,保证鸡舍良好的卫生环境,8周的对蛋鸡的饲喂结果见表12。
表12日粮中添加厨余发酵产物对伊莎褐蛋鸡生产性能的影响
对照组 | 1组 | 2组 | |
产蛋率/% | 75.94 | 76.77 | 75.35 |
料蛋比/% | 2.12 | 2.17 | 2.23 |
破软壳率/% | 0.11 | 0.12 | 0.20 |
平均蛋重 | 65.65 | 64.67 | 64.54 |
由表12可知,实施例1的厨余发酵产物添加量在18%以下对产蛋率、料蛋比无影响,厨余发酵产物添加量在18%经济效益高。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种厨余垃圾的处理方法,其特征在于,该处理方法包括:
(1)将当日产生的厨余垃圾进行除杂处理,得到除杂后的物料;
(2)将所述除杂后的物料依次进行脱水和脱盐脱脂处理;
(3)向经过步骤(2)处理后的固形物中添加发酵菌酶复合剂进行好氧发酵处理;
(4)将经过步骤(3)处理后的固形物进行烘干灭菌和筛选粉碎,得到厨余发酵产物。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述脱盐脱脂处理为用55℃-90℃℃的水对脱水后的物料进行清洗以脱除物料中的盐和油脂。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其中,经过步骤(2)处理后的固形物的水分含量为40-60wt%。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述发酵菌酶复合剂包括固态发酵菌酶复合剂或液态发酵菌酶复合剂;
所述固态发酵菌酶复合剂包括固态发酵菌、固态发酵酵素和固态载体;所述液态发酵菌酶复合剂包括液态发酵菌、液态发酵酵素和液态载体;
所述固态的发酵菌和液态发酵菌均优选为耐热枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、节杆菌和北京芽孢杆菌中的至少一种;
所述固态发酵酵素和液态发酵酵素均优选为工业用的蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶和淀粉酶中的至少一种;
所述固态载体优选为米糠、麸皮和玉米芯中的至少一种;
所述液态载体优选为水。
5.根据权利要求1所述的处理方法,其中,步骤(3)中,所述好氧发酵处理的条件包括:在好氧发酵处理的第0-6h内,控制发酵温度为40-60℃,转速为2-6转/分钟,每千克固形物的进风量为0.05-0.5m3/h;在好氧发酵处理的第6-12h内,控制发酵温度为70-90℃,转速为3-10转/分钟,每千克固形物的进风量为0.1-0.75m3/h。
6.根据权利要求1所述的处理方法,其中,所述烘干灭菌的温度为120-160℃。
7.权利要求1-6中任意一项所述的处理方法处理得到的厨余发酵产物。
8.权利要求7所述的厨余发酵产物作为饲料原料的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其中,所述饲料原料为水产饲料原料、畜禽饲料原料或反刍饲料原料。
10.根据权利要求8或9所述的应用,其中,以饲料的总重量计,所述厨余发酵产物作为饲料原料的添加量为5-45wt%,优选为16-35wt%。
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