CN111014252A - 一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，所述基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法是将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的高温菌置入培养基中进行培养，并将培养产物与蒸馏水和厨余垃圾进行混合，并置入反应罐中密封，并通过高温加热对垃圾中的粗脂肪和粗纤维进行降解。厨余垃圾中大部分有机物在24h内即可被分离出的高温菌剂所降解，且高温菌具有热稳定性的降解酶，具有更高的活性和更快的代谢速率，可以将发酵温度维持在75‑85度或更高的温度，可以更加有效地杀死病原微生物，达到卫生化的要求，可以加快有机物质的降解速率，提高处理效率，缩短生产周期，因此，该种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法可进行推广使用。
Description
技术领域
本发明属于垃圾高温降解技术领域，具体涉及一种基于微生物菌群的垃圾 高温降解处理方法。
背景技术
厨余垃圾是家庭、宾馆、饭店及机关企事业等饮食单位抛弃的剩余饭菜的 通称。我国每天厨余垃圾的产生量超过2万t,仅上海市每天厨余垃圾产生量就 达1200t，北京市为1600t，随着餐饮业的发展,厨余垃圾的产量正在快速地增 长,但处理方式仍然是混合后填埋或直接用于喂养生猪,这种方式很容易造成人 畜之间疫病的交叉感染。这种传统的处理方式已经不能满足目前人们对健康、 环境和卫生的要求。部分城市已经开始禁止未经处理的厨余垃圾直接喂猪。而 是集中收集后采用好氧堆肥或厌氧消化制沼气等生物技术进行处理。但这种处 理方式不能充分回收利用厨余中富含的营养成分，会造成资源浪费，而且经济 效益较差；同时由于厨余垃圾的高含水率、高含盐率和高油脂含量,还会导致堆 肥品质不良以及二次污染等问题。
饲料化是处理厨余垃圾的主要发展方向之一，高温菌在高温条件下降解酶 活性高，代谢能力强,可以缩短厨余垃圾生物转化的周期，提高有机物降解效率, 同时可以耐受高盐，因此高温菌在厨余垃圾微生物转化生产微生物蛋白领域具 有巨大的经济效益和潜能，在厨余垃圾资源化利用方面具有广泛的前途。因此， 需要提出一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的上述不足，解决上述背景技术提出的采 用好氧堆肥或厌氧消化制沼气等生物技术进行处理。但这种处理方式不能充分 回收利用厨余中富含的营养成分，会造成资源浪费，而且经济效益较差；同时 由于厨余垃圾的高含水率、高含盐率和高油脂含量,还会导致堆肥品质不良以及 二次污染的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述基于微生物菌群的垃圾 高温降解处理方法是将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的高温菌置入培养 基中进行培养，并将培养产物与蒸馏水和厨余垃圾进行混合，并置入反应罐中 密封，并通过高温加热对垃圾中的粗脂肪和粗纤维进行降解，具体包含以下步 骤：
步骤一，将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的嗜热细菌置入培养基中， 培养5-10h后通过吸附剂吸附菌液并保温增殖后烘干制得菌剂；
步骤二；将厨余垃圾进行分类，将厨余垃圾中的杂质分离，并对厨余垃圾 进行过滤，将厨余垃圾中的污水分离；
步骤三；将分离后的厨余垃圾和蒸馏水置入反应罐中，并投入5-15％菌剂进 行搅拌，并检测混合物的碳氮比，根据碳氮比对混合物进行处理；
步骤四；检测处理完毕后将反应罐密封，加热至60-85度对垃圾进行降解。
优选的，所述步骤一中的嗜热细菌为芽孢杆菌属或梭菌属。
优选的，所述步骤一中的培养基的制备比例为蛋白胨1份,葡萄糖1份， NaCl3份,肉浸液80份，搅拌混合后加入嗜热细菌。
优选的，所述步骤二中杂质包括塑料袋、餐具、毛巾和瓶盖等不易分解的 厨余垃圾。
优选的，所述步骤三中的碳氮比应为10-25之间；
其中，当碳氮比小于10时加入猪粪或污泥等碳氮比高的有机废弃物进行调 节；
当碳氮比大于25时，继续向垃圾中加入蒸馏水稀释碳氮比至25以下。
优选的，所述步骤二中的污水包括含有盐分的厨余污水，分离后剩余的厨 余垃圾中盐分占比需小于5％。
优选的，所述步骤一中的吸附剂为玉米粉或酒槽粉中的一种或几种。
优选的，所述步骤一中的保温温度为55-60度，增殖时间为6-8h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过该基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法进行处理，厨余垃圾中大 部分有机物在24h内即可被分离出的高温菌剂所降解，因此，用高温菌剂发酵 将厨余垃圾处理后制成饲料是一种极具潜力的技术，对于消除环境污染、缓解 饲料原料紧张、保证人畜健康等方面有着重要的环境效益、社会效益和经济效 益。
并且高温菌具有热稳定性的降解酶，具有更高的活性和更快的代谢速率， 可以将发酵温度维持在75-85度或更高的温度，可以更加有效地杀死病原微生 物，达到卫生化的要求，同时高温菌酶不仅耐热，而且对不良化学环境也具有 高度的耐受性，抵抗一些有毒害作用的污染物或代谢产物的抑制作用，可以加 快有机物质的降解速率，提高处理效率，缩短生产周期，因此，该种基于微生 物菌群的垃圾高温降解处理方法可进行推广使用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅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。
下面结合具体实施例，对本发明进行详细阐述：
一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，所述基于微生物菌群的垃 圾高温降解处理方法是将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的高温菌置入培 养基中进行培养，并将培养产物与蒸馏水和厨余垃圾进行混合，并置入反应罐 中密封，并通过高温加热对垃圾中的粗脂肪和粗纤维进行降解，具体包含以下 步骤：
步骤一，将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的嗜热细菌置入培养基中， 培养5-10h后通过吸附剂吸附菌液并保温增殖后烘干制得菌剂；
步骤二；将厨余垃圾进行分类，将厨余垃圾中的杂质分离，并对厨余垃圾 进行过滤，将厨余垃圾中的污水分离；
步骤三；将分离后的厨余垃圾和蒸馏水置入反应罐中，并投入5-15％菌剂进 行搅拌，并检测混合物的碳氮比，根据碳氮比对混合物进行处理；
步骤四；检测处理完毕后将反应罐密封，加热至60-85度对垃圾进行降解。
其中，所述步骤一中的嗜热细菌为芽孢杆菌属或梭菌属。
其中，所述步骤一中的培养基的制备比例为蛋白胨1份,葡萄糖1份，NaCl3 份,肉浸液80份，搅拌混合后加入嗜热细菌。
其中，所述步骤二中杂质包括塑料袋、餐具、毛巾和瓶盖等不易分解的厨 余垃圾。
其中，所述步骤三中的碳氮比应为10-25之间；
其中，当碳氮比小于10时加入猪粪或污泥等碳氮比高的有机废弃物进行调 节；
当碳氮比大于25时，继续向垃圾中加入蒸馏水稀释碳氮比至25以下。
其中，所述步骤二中的污水包括含有盐分的厨余污水，分离后剩余的厨余 垃圾中盐分占比需小于5％。
其中，所述步骤一中的吸附剂为玉米粉或酒槽粉中的一种或几种。
其中，所述步骤一中的保温温度为55-60度，增殖时间为6-8h。
实施例1
一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，具体包含以下步骤：
步骤一；将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的芽孢杆菌属嗜热细菌置 入培养基中，培养5h后通过玉米粉吸附菌液并在55度下保温增殖6h后烘干制 得菌剂；
步骤二；将厨余垃圾进行分类，将厨余垃圾中的杂质分离，并对厨余垃圾 进行过滤，将厨余垃圾中的污水分离；
步骤三；将分离后的厨余垃圾和蒸馏水按照25：1的比例置入反应罐中， 并投入5％菌剂进行搅拌，并检测混合物的碳氮比，根据碳氮比对混合物进行处 理；
当碳氮比小于10时加入猪粪或污泥等碳氮比高的有机废弃物进行调节；
当碳氮比大于25时，继续向垃圾中加入蒸馏水稀释碳氮比至25以下。
步骤四；检测处理完毕后将反应罐密封，加热至60度对垃圾进行降解。 经检测，24h内对厨余垃圾中粗脂肪和粗纤维有明显的降解效果,降解效率分别 为20.7％和11.5％,粗蛋白含量增加了7.5％。继续对厨余垃圾处理48h。其有机 物分解率几乎没有得到提高。
实施例2
步骤一；将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的梭菌属嗜热细菌置入培 养基中，培养10h后通过酒槽粉吸附菌液并在60度下保温增殖8h后烘干制得 菌剂；
步骤二；将厨余垃圾进行分类，将厨余垃圾中的杂质分离，并对厨余垃圾 进行过滤，将厨余垃圾中的污水分离；
步骤三；将分离后的厨余垃圾和蒸馏水按照15：1的比例置入反应罐中， 并投入15％菌剂进行搅拌，并检测混合物的碳氮比，根据碳氮比对混合物进行处 理；
当碳氮比小于10时加入污泥进行调节；
当碳氮比大于25时，继续向垃圾中加入蒸馏水稀释碳氮比至25以下。
步骤四；检测处理完毕后将反应罐密封，加热至85度对垃圾进行降解。 经检测，24h内对厨余垃圾中粗脂肪和粗纤维有明显的降解效果,降解效率分别 为26.5％和11.7％,粗蛋白含量增加了11.5％.继续对厨余垃圾处理48h。粗脂肪 和粗纤维仍然有明显的降解效果,降解效率分别为31.5％和14.7％,粗蛋白含量增 加了13.3％，继续对厨余垃圾处理72h，其有机物分解率未见到显著提高。
实施例3
一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，具体包含以下步骤：
步骤一；将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的梭菌属嗜热细菌置入培 养基中，培养8h后通过酒槽粉和玉米粉的混合粉体吸附菌液并在60度下保温 增殖8h后烘干制得菌剂；
步骤二；将厨余垃圾进行分类，将厨余垃圾中的杂质分离，并对厨余垃圾 进行过滤，将厨余垃圾中的污水分离；
步骤三；将分离后的厨余垃圾和蒸馏水按照40：1的比例置入反应罐中， 并投入10％菌剂进行搅拌，并检测混合物的碳氮比，根据碳氮比对混合物进行处 理；
当碳氮比小于10时加入猪粪进行调节；
当碳氮比大于25时，继续向垃圾中加入蒸馏水稀释碳氮比至25以下。
步骤四；检测处理完毕后将反应罐密封，加热至60度对垃圾进行降解。 经检测，24h内对厨余垃圾中粗脂肪和粗纤维有明显的降解效果,降解效率分别 为33.5％和14.9％,粗蛋白含量增加了21.5％。继续对厨余垃圾处理48h。其有 机物分解率几乎没有得到提高。
实施例4
一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，具体包含以下步骤：
步骤一；将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的梭菌属嗜热细菌置入培 养基中，培养7h后通过酒槽粉的混合粉体吸附菌液并在70度下保温增殖8h后 烘干制得菌剂；
步骤二；将厨余垃圾进行分类，将厨余垃圾中的杂质分离，并对厨余垃圾 进行过滤，将厨余垃圾中的污水分离；
步骤三；将分离后的厨余垃圾和蒸馏水按照10：1的比例置入反应罐中， 并投入8％菌剂进行搅拌，并检测混合物的碳氮比，根据碳氮比对混合物进行处 理；
当碳氮比小于10时加入猪粪进行调节；
当碳氮比大于25时，继续向垃圾中加入蒸馏水稀释碳氮比至25以下。
步骤四；检测处理完毕后将反应罐密封，加热至60度对垃圾进行降解。 经检测，24h内对厨余垃圾中粗脂肪和粗纤维有明显的降解效果,降解效率分别 为44.5％和17.9％,粗蛋白含量增加了35.5％。继续对厨余垃圾处理48h。其有 机物分解率几乎没有得到提高。
而对比实施例一、二、三、四，得出结论；
四种实施例均可起到对厨余垃圾的有效降解，厨余垃圾中大部分有机物在24h 内即可被分离出的高温菌剂所降解，因此，用高温菌剂发酵将厨余垃圾处理后 制成饲料是一种极具潜力的技术，对于消除环境污染、缓解饲料原料紧张、保 证人畜健康等方面有着重要的环境效益、社会效益和经济效益。并且高温菌具 有热稳定性的降解酶，具有更高的活性和更快的代谢速率，可以将发酵温度维 持在75-85度或更高的温度，可以更加有效地杀死病原微生物，达到卫生化的 要求，同时高温菌酶不仅耐热，而且对不良化学环境也具有高度的耐受性，抵 抗一些有毒害作用的污染物或代谢产物的抑制作用，可以加快有机物质的降解 速率，提高处理效率，缩短生产周期，因此，该种基于微生物菌群的垃圾高温 降解处理方法可进行推广使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现 本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非 限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落 在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (8)
1.一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法是将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的高温菌置入培养基中进行培养，并将培养产物与蒸馏水和厨余垃圾进行混合，并置入反应罐中密封，并通过高温加热对垃圾中的粗脂肪和粗纤维进行降解，具体包含以下步骤：
步骤一，将从厨余垃圾微生物处理***分离筛选的嗜热细菌置入培养基中，培养5-10h后通过吸附剂吸附菌液并保温增殖后烘干制得菌剂；
步骤二；将厨余垃圾进行分类，将厨余垃圾中的杂质分离，并对厨余垃圾进行过滤，将厨余垃圾中的污水分离；
步骤三；将分离后的厨余垃圾和蒸馏水置入反应罐中，并投入5-15％菌剂进行搅拌，并检测混合物的碳氮比，根据碳氮比对混合物进行处理；
步骤四；检测处理完毕后将反应罐密封，加热至60-85度对垃圾进行降解。
2.根据权利要求1所述的一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述步骤一中的嗜热细菌为芽孢杆菌属或梭菌属。
3.根据权利要求1所述的一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述步骤一中的培养基的制备比例为蛋白胨1份,葡萄糖1份，NaCl3份,肉浸液80份，搅拌混合后加入嗜热细菌。
4.根据权利要求1所述的一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述步骤二中杂质包括塑料袋、餐具、毛巾和瓶盖等不易分解的厨余垃圾。
5.根据权利要求1所述的一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述步骤三中的碳氮比应为10-25之间；
其中，当碳氮比小于10时加入猪粪或污泥等碳氮比高的有机废弃物进行调节；
当碳氮比大于25时，继续向垃圾中加入蒸馏水稀释碳氮比至25以下。
6.根据权利要求2所述的一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述步骤二中的污水包括含有盐分的厨余污水，分离后剩余的厨余垃圾中盐分占比需小于5％。
7.根据权利要求1所述的一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述步骤一中的吸附剂为玉米粉或酒槽粉中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种基于微生物菌群的垃圾高温降解处理方法，其特征在于：所述步骤一中的保温温度为55-60度，增殖时间为6-8h。
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