CN111979158A - 一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂及其制备方法和应用。本发明用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的组成为：细菌OD值为0.3～0.9的地衣芽孢杆菌发酵液、细菌OD值为0.3～0.9的善变副球菌发酵液、细菌OD值为0.3～0.9的嗜热链球菌发酵液和细菌OD值为0.3～0.9的产碱假单胞菌发酵液。本发明将地衣芽孢杆菌、善变副球菌、嗜热链球菌和产碱假单胞菌制成了复配菌剂，大大提高了对餐饮垃圾的堆肥速度，减少存放过程的恶臭的散发，具有良好的环境效益。

Description

一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂 及其制备方法和应用。
背景技术
餐饮垃圾与厨余垃圾组分相似，但含水量、营养物质组分和油脂组分较 高。一方面，餐饮垃圾的高含水特性影响现有的生活垃圾运输与中转***、 卫生填埋***和生活垃圾焚烧处理***正常运行，餐饮垃圾高油脂含量特性 还影响生活垃圾卫生填埋***的渗滤液和填埋气体的导排***正常运行，现 有生活垃圾处理***对餐饮垃圾特性的不适应性又缺乏针对性解决措施，对 市政生活垃圾处理设施造成很大压力，导致餐饮垃圾的收集率和处理率低。 另一方面，餐饮垃圾的高油脂、高营养物质成分的特点，使得非规范处理有利可图。
目前，采用堆肥方法对餐饮垃圾进行降解，不仅处理较为彻底，而且回 收利用了资源。堆肥是指微生物在一定的温度、湿度和pH的条件下，将有 机固体废弃物分解、氧化并自动产生热量，杀死原料中的致病菌和草籽，形 成高度稳定和腐殖化的肥料，达到有机固体废弃物资源化和无害化的技术方 法。
堆肥本质上是微生物作用的过程，因此关于堆肥菌剂的研究十分关键。 目前，已经有应用于畜禽粪便的堆肥菌剂(CN110184211A)，应用于秸秆 的堆肥菌剂(CN110699289A)，应用于城市污泥的堆肥菌剂(CN107032574A) 等。也有应用于餐厨垃圾的堆肥菌剂，如中国专利CN106187335A公开了一 种利用枯草芽抱杆菌、凝结芽抱杆菌或/和地衣芽抱杆菌所制备的复合菌剂以 用于餐厨垃圾的油脂去除。
发明内容
本发明旨在提供一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂及其制备方法和应 用。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂，所述复配菌剂的组成为：细菌OD 值为0.3～0.9的地衣芽孢杆菌发酵液、细菌OD值为0.3～0.9的善变副球菌发 酵液、细菌OD值为0.3～0.9的嗜热链球菌发酵液和细菌OD值为0.3～0.9的 产碱假单胞菌发酵液。地衣芽孢杆菌、善变副球菌、嗜热链球菌和产碱假单 胞菌均购自广东省微生物菌种保藏中心，对应编号为GIM1.863，GIM1.487， GIM1.1808和GIM1.687。
本发明提供用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)分别制备地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球菌种 子液和产碱假单胞菌种子液；
A.地衣芽孢杆菌种子液的制备：将地衣芽孢杆菌接种于LB液体培养基， 温度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
B.善变副球菌种子液的制备：将善变副球菌接种于LB液体培养基，温 度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
C.嗜热链球菌种子液的制备：将嗜热链球菌接种于LB液体培养基，温 度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
D.产碱假单胞菌种子液的制备：将产碱假单胞菌接种于LB液体培养基， 温度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
S2)将步骤S1的地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球 菌种子液和产碱假单胞菌种子液分别进行扩培得到地衣芽孢杆菌发酵液、善 变副球菌发酵液、嗜热链球菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液；
A.地衣芽孢杆菌发酵液的制备；将地衣芽孢杆菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得；
B.善变副球菌发酵液的制备；将善变副球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得；
C.嗜热链球菌发酵液的制备；将嗜热链球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得；
D.产碱假单胞菌发酵液的制备：将产碱假单胞菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得。
S3)将步骤S2的地衣芽孢杆菌发酵液、善变副球菌发酵液、嗜热链球 菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液按照体积比为1：1：1：1混合得到复配菌剂。
优选地，所述LB液体培养基包括以下成分：蛋白胨10～30g/L，酵母提 取物5～8g/L，NaCl 10～15g/L，自来水800～1000mL。
优选地，所述所述LB液体扩培培养基包括以下成分：蛋白胨 160～300g/L，酵母提取物80～100g/L，NaCl 150～180g/L，自来水14～16L。
本发明还提供用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的应用，包括以下步骤：
(1)餐饮垃圾通过传送带式人工分拣除去一次性用具、塑料、纸巾和金 属物等杂质，得到已处理餐饮垃圾；
(2)将步骤(1)的得到已处理餐饮垃圾步榨干脱水使，使已处理餐饮 垃圾的水分含量降至50％～90％，得到堆肥基质；
(3)将步骤(2)的堆肥基质输送到堆肥箱，加入所述堆肥基质质量比 为0.01％～1％的复配菌剂，混合，发酵，即可。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明将地衣芽孢杆菌、善变副球菌、嗜热链球菌和产碱假单胞菌制成 复配菌剂，使用该复配菌剂提高餐饮垃圾堆肥速度及腐熟程度，同时解决了 餐饮垃圾存放过程中的恶臭问题，方法简单高效，具有良好的环境效益。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的 详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。
实施例1
一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂，复配菌剂的组成为：细菌OD值为 0.4的地衣芽孢杆菌发酵液、细菌OD值为0.4的善变副球菌发酵液、细菌 OD值为0.8的嗜热链球菌发酵液和细菌OD值为0.8的产碱假单胞菌发酵液。
用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)分别制备地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球菌种 子液和产碱假单胞菌种子液；
A.地衣芽孢杆菌种子液的制备：将地衣芽孢杆菌接种于LB液体培养基， 温度35℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
B.善变副球菌种子液的制备：将善变副球菌接种于LB液体培养基，温 度35℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
C.嗜热链球菌种子液的制备：将嗜热链球菌接种于LB液体培养基，温 度35℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
D.产碱假单胞菌种子液的制备：将产碱假单胞菌接种于LB液体培养基， 温度40℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
S2)将步骤S1的地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球 菌种子液和产碱假单胞菌种子液分别进行扩培得到地衣芽孢杆菌发酵液、善 变副球菌发酵液、嗜热链球菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液；
A.地衣芽孢杆菌发酵液的制备；将地衣芽孢杆菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度35L/min，即得；
B.善变副球菌发酵液的制备；将善变副球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度35L/min，即得；
C.嗜热链球菌发酵液的制备；将嗜热链球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度35L/min，即得；
D.产碱假单胞菌发酵液的制备：将产碱假单胞菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度35L/min，即得。
S3)将步骤S2的地衣芽孢杆菌发酵液、善变副球菌发酵液、嗜热链球 菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液按照体积比为1：1：1：1混合得到复配菌剂。
其中，LB液体培养基包括以下成分：蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L， NaCl 10g/L，自来水1000mL；LB液体扩培培养基包括以下成分：蛋白胨 160g/L，酵母提取物80g/L，NaCl150g/L，自来水14L。
用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的应用，包括以下步骤：
(1)餐饮垃圾通过传送带式人工分拣除去一次性用具、塑料、纸巾和金 属物等杂质，得到已处理餐饮垃圾；
(2)将步骤(1)的得到已处理餐饮垃圾步榨干脱水使，使已处理餐饮 垃圾的水分含量降至90％，得到堆肥基质；
(3)将步骤(2)的堆肥基质输送到堆肥箱，加入堆肥基质质量比为0.1％ 的复配菌剂，混合，发酵，即可。
实施例2
一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂，复配菌剂的组成为：细菌OD值为 0.4的地衣芽孢杆菌发酵液、细菌OD值为0.6的善变副球菌发酵液、细菌 OD值为0.7的嗜热链球菌发酵液和细菌OD值为0.7的产碱假单胞菌发酵液。
用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)分别制备地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球菌种 子液和产碱假单胞菌种子液；
A.地衣芽孢杆菌种子液的制备：将地衣芽孢杆菌接种于LB液体培养基， 温度40℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
B.善变副球菌种子液的制备：将善变副球菌接种于LB液体培养基，温 度40℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
C.嗜热链球菌种子液的制备：将嗜热链球菌接种于LB液体培养基，温 度40℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
D.产碱假单胞菌种子液的制备：将产碱假单胞菌接种于LB液体培养基， 温度40℃，转速120rpm，纯培养12h，即得；
S2)将步骤S1的地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球 菌种子液和产碱假单胞菌种子液分别进行扩培得到地衣芽孢杆菌发酵液、善 变副球菌发酵液、嗜热链球菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液；
A.地衣芽孢杆菌发酵液的制备；将地衣芽孢杆菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度50L/min，即得；
B.善变副球菌发酵液的制备；将善变副球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度50L/min，即得；
C.嗜热链球菌发酵液的制备；将嗜热链球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度50L/min，即得；
D.产碱假单胞菌发酵液的制备：将产碱假单胞菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度50L/min，即得。
S3)将步骤S2的地衣芽孢杆菌发酵液、善变副球菌发酵液、嗜热链球 菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液按照体积比为1：1：1：1混合得到复配菌剂。
其中，LB液体培养基包括以下成分：蛋白胨10g/L，酵母提取物8g/L， NaCl 15g/L，自来水1000mL；LB液体扩培培养基包括以下成分：蛋白胨 200g/L，酵母提取物100g/L，NaCl1180g/L，自来水15L。
用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的应用，包括以下步骤：
(1)餐饮垃圾通过传送带式人工分拣除去一次性用具、塑料、纸巾和金 属物等杂质，得到已处理餐饮垃圾；
(2)将步骤(1)的得到已处理餐饮垃圾步榨干脱水使，使已处理餐饮 垃圾的水分含量降至90％，得到堆肥基质；
(3)将步骤(2)的堆肥基质输送到堆肥箱，加入堆肥基质质量比为0.1％ 的复配菌剂，混合，发酵，即可。
实施例3
一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂，复配菌剂的组成为：细菌OD值为 0.8的地衣芽孢杆菌发酵液、细菌OD值为0.3的善变副球菌发酵液、细菌 OD值为0.7的嗜热链球菌发酵液和细菌OD值为0.6的产碱假单胞菌发酵液。
用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)分别制备地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球菌种 子液和产碱假单胞菌种子液；
A.地衣芽孢杆菌种子液的制备：将地衣芽孢杆菌接种于LB液体培养基， 温度40℃，转速140rpm，纯培养17h，即得；
B.善变副球菌种子液的制备：将善变副球菌接种于LB液体培养基，温 度40℃，转速140rpm，纯培养17h，即得；
C.嗜热链球菌种子液的制备：将嗜热链球菌接种于LB液体培养基，温 度35℃，转速140rpm，纯培养17h，即得；
D.产碱假单胞菌种子液的制备：将产碱假单胞菌接种于LB液体培养基， 温度40℃，转速140rpm，纯培养17h，即得；
S2)将步骤S1的地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球 菌种子液和产碱假单胞菌种子液分别进行扩培得到地衣芽孢杆菌发酵液、善 变副球菌发酵液、嗜热链球菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液；
A.地衣芽孢杆菌发酵液的制备；将地衣芽孢杆菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度40℃，曝气强度35L/min，即得；
B.善变副球菌发酵液的制备；将善变副球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度40℃，曝气强度35L/min，即得；
C.嗜热链球菌发酵液的制备；将嗜热链球菌种子液移入装有LB液体扩 培培养基的反应器，温度35℃，曝气强度35L/min，即得；
D.产碱假单胞菌发酵液的制备：将产碱假单胞菌种子液移入装有LB液 体扩培培养基的反应器，温度40℃，曝气强度30L/min，即得。
S3)将步骤S2的地衣芽孢杆菌发酵液、善变副球菌发酵液、嗜热链球 菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液按照体积比为1：1：1：1混合得到复配菌剂。
其中，LB液体培养基包括以下成分：蛋白胨20g/L，酵母提取物8g/L， NaCl 15g/L，自来水1000mL；LB液体扩培培养基包括以下成分：蛋白胨 300g/L，酵母提取物100g/L，NaCl170g/L，自来水15L。
用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的应用，包括以下步骤：
(1)餐饮垃圾通过传送带式人工分拣除去一次性用具、塑料、纸巾和金 属物等杂质，得到已处理餐饮垃圾；
(2)将步骤(1)的得到已处理餐饮垃圾步榨干脱水使，使已处理餐饮 垃圾的水分含量降至90％，得到堆肥基质；
(3)将步骤(2)的堆肥基质输送到堆肥箱，加入堆肥基质质量比为0.1％ 的复配菌剂，混合，发酵，即可。
对比例1
与实施例1类似，区别在于未加入善变副球菌发酵液，复配菌剂的总加 入量保持不变。
对比例2
与实施例1类似，区别在于未加入产碱假单胞菌发酵液，复配菌剂的总 加入量保持不变。
实验一、腐熟度测定
1.1实验对象：实施例/对比例/市售复配菌剂。
1.2实验方法：有机物含量的变化程度反映堆肥质量和进程的重要指标， 有机物总量550℃下灼烧8h。
表1
Figure BDA0002664198230000081
Figure BDA0002664198230000091
从表1可以看出，随着时间的增加，本发明复配菌剂的处理效果优于市 售复配菌剂。
实验二、气味测定
1.1实验对象：实施例/对比例/市售复配菌剂。
1.2实验方法：通过嗅觉判断餐饮垃圾降解过程中产生的气体，每组5 人进行打分，算出平均值和标准差。
判断标准：
判断标准：
90<X≤100：无臭味
80<X≤90：气味较弱，无法辨别气体强度和种类
70<X≤80：能判断哪种气味
60<X≤70：明显闻到气味
50<X≤60：较强气味
X<50：强烈气味，不能接受
表2
Figure BDA0002664198230000092
Figure BDA0002664198230000101
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。 任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例 进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发 明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明 的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种用于餐饮垃圾堆肥的复配菌剂，其特征在于，所述复配菌剂的组成为：细菌OD值为0.3～0.9的地衣芽孢杆菌发酵液、细菌OD值为0.3～0.9的善变副球菌发酵液、细菌OD值为0.3～0.9的嗜热链球菌发酵液和细菌OD值为0.3～0.9的产碱假单胞菌发酵液。
2.根据权利要求1所述用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)分别制备地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球菌种子液和产碱假单胞菌种子液；
A.地衣芽孢杆菌种子液的制备：将地衣芽孢杆菌接种于LB液体培养基，温度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
B.善变副球菌种子液的制备：将善变副球菌接种于LB液体培养基，温度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
C.嗜热链球菌种子液的制备：将嗜热链球菌接种于LB液体培养基，温度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
D.产碱假单胞菌种子液的制备：将产碱假单胞菌接种于LB液体培养基，温度35～50℃，转速120～160rpm，纯培养12～24h，即得；
S2)将步骤S1的地衣芽孢杆菌种子液、善变副球菌种子液、嗜热链球菌种子液和产碱假单胞菌种子液分别进行扩培得到地衣芽孢杆菌发酵液、善变副球菌发酵液、嗜热链球菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液；
A.地衣芽孢杆菌发酵液的制备；将地衣芽孢杆菌种子液移入装有LB液体扩培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得；
B.善变副球菌发酵液的制备；将善变副球菌种子液移入装有LB液体扩培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得；
C.嗜热链球菌发酵液的制备；将嗜热链球菌种子液移入装有LB液体扩培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得；
D.产碱假单胞菌发酵液的制备：将产碱假单胞菌种子液移入装有LB液体扩培培养基的反应器，温度35～50℃，曝气强度25～75L/min，即得。
S3)将步骤S2的地衣芽孢杆菌发酵液、善变副球菌发酵液、嗜热链球菌发酵液和产碱假单胞菌发酵液按照体积比为1：1：1：1混合得到复配菌剂。
3.根据权利要求2所述用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的制备方法，其特征在于，所述LB液体培养基包括以下成分：蛋白胨10～30g/L，酵母提取物5～8g/L，NaCl 10～15g/L，自来水800～1000mL。
4.根据权利要求2所述用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的制备方法，其特征在于，所述所述LB液体扩培培养基包括以下成分：蛋白胨160～300g/L，酵母提取物80～100g/L，NaCl 150～180g/L，自来水14～16L。
5.根据权利要求1～4任一所述用于餐饮垃圾堆肥复配菌剂的应用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)餐饮垃圾通过传送带式人工分拣除去一次性用具、塑料、纸巾和金属物等杂质，得到已处理餐饮垃圾；
(2)将步骤(1)的得到已处理餐饮垃圾步榨干脱水使，使已处理餐饮垃圾的水分含量降至50％～90％，得到堆肥基质；
(3)将步骤(2)的堆肥基质输送到堆肥箱，加入所述堆肥基质质量比为0.01％～1％的复配菌剂，混合，发酵，即可。
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