TWI499575B - 用於處理廚餘廢棄物之微生物製劑及廚餘廢棄物處理方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種微生物製劑，特別係關於一種用於處理廚餘廢棄物之微生物製劑，本發明另關於以該微生物製劑進行之廚餘廢棄物處理方法。
近年來，隨著生活的富裕，餐桌上的食物也越加豐盛，以致於廚餘量逐年增加，且根據環保署之統計資料顯示，國人每天產生的廚餘量高達6400公噸。廚餘因含水量及鹽分皆相當高，且組成成分複雜，若未即時妥善處理，可能會引起臭味以及蚊蠅孳生。
因此，一般廚餘處理方式係以堆肥再利用為主，少量廚餘則用以餵食豬隻，然而於台灣國土面積狹窄，人口密度高，大量的廚餘更加凸顯出廚餘處理設施不足的問題，現有的堆肥場已無法負荷每天產生的廚餘量。
有鑑於此，確實需要提供一種微生物製劑，以進行廚餘廢棄物之分解，以減少廚餘廢棄物之垃圾量。
本發明係提供一種用於處理廚餘廢棄物之微生物製劑，係可以有效分解廚餘廢棄物，以減少廚餘廢棄物之垃圾量者。
本發明另提供一種廚餘廢棄物處理方法，係藉由多種微生物之共同作用，以提升廚餘廢棄物的分解效率者。
為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段及藉由該技術手段所能達到之功效包含有：本發明之用於處理廚餘廢棄物之微生物製劑，係包含：一蠟樣芽孢桿菌菌株、一枯草芽孢桿菌菌株、一乾酪乳桿菌菌株、一米麴菌菌株、一毛黴菌菌株及一出芽酵母菌菌株；其中，該蠟樣芽孢桿菌菌株、該枯草芽孢桿菌菌株、該乾酪乳桿菌菌株係寄存於中華民國食品工業發展研究所，其寄存編號分別為BCRC 980012、BCRC 910643及BCRC 910644。
本發明之微生物製劑，其中，以每公斤計之土壤係混合5×104
cfu之蠟樣芽孢桿菌菌株、5.6×104
cfu之枯草芽孢桿菌菌株、2.7×104
cfu之乾酪乳桿菌菌株、1.7×104
cfu之米麴菌菌株、1.9×104
cfu之毛黴菌菌株及1.7×104
cfu之出芽酵母菌菌株。
本發明之微生物製劑，其中，該土壤係為腐葉土。
本發明之廚餘廢棄物處理方法，係包含：提供如上述之微生物製劑；以重量比例為1：1之比例混合該微生物製劑及一廚餘廢棄物；及於溫度為28~30℃、溼度為40~60%之環境下，進行好氧醱酵反應6週，以分解該廚餘廢棄物。
本發明之廚餘廢棄物處理方法，其中，該廚餘廢棄物之含水量為30~50%。
本發明之廚餘廢棄物處理方法，其中，該好氧醱酵反應之環境含氧量係為5%以上。
本發明之微生物製劑係可以應用於分解廚餘廢棄物，提升廚餘廢棄物之分解效率，以達到避免廚餘廢棄物之堆放所產生之惡臭問題的功效。
本發明之廚餘廢棄物處理方法，係藉由各菌株之協同作用，於好氧醱酵反應進行之同時，可以產生乳酸、溶菌酶、吡啶二羧酸等抗菌
物質，防止病源菌於該廚餘廢棄物中滋生，以達到提升環境衛生水準之功效。
本發明之廚餘廢棄物處理方法，更藉由各菌株之協同作用，共同生成各種植物生長所必須之營養成分，使該廚餘廢棄物未來可以應用於作為有機肥料，可以達到增加廚餘廢棄物之應用性的功效。
第1圖：係本試驗各組分解廚餘廢棄物6週之分解率折線圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明微生物製劑之一實施例係包含：一蠟樣芽孢桿菌菌株、一枯草芽孢桿菌菌株、一乾酪乳桿菌菌株、一米麴菌菌株、一毛黴菌菌株、一出芽酵母菌菌株及一土壤。
詳而言之，該蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus
)菌株係為如中華民國公告第I381051號專利案所載之蠟樣芽孢桿菌菌株，其係寄存於中華民國食品工業發展研究所，寄存編號為BCRC 980012，且具有如SEQ ID NO：1所示之16S rDNA序列。
該枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis
)菌株係篩選自納豆，寄存於中華民國食品工業發展研究所，寄存編號為BCRC 910643，且具有如SEQ ID NO：2所示之16S rDNA序列。
該乾酪乳桿菌(Lactobacillus casei
)菌株係篩選自養樂多，寄存於中華民國食品工業發展研究所，寄存編號為BCRC 910644，且具有如SEQ ID NO：3所示之16S rDNA序列。
該米麴菌(Aspergillus oryzae
)菌株係培養自十全食品公司
之味增(產品編號為3151939716)，該毛黴菌(Mucor mucedo
)菌株係培養自立農行食品公司之蔴油白腐乳(產品編號為4713981123489)，該出芽酵母菌(Torula yeast
)菌株係培養自日正食品公司之發粉(產品編號為201403AM180000688)。
又，該土壤可以為腐葉土(leaf mould)，即喬木及灌木之落葉經腐化作用所生成之土壤，藉由腐葉土含有豐富之有機質及腐植酸，可以作為該蠟樣芽孢桿菌菌株、該枯草芽孢桿菌菌株、該乾酪乳桿菌菌株、該米麴菌菌株、該毛黴菌菌株及該出芽酵母菌菌株於生長或進行廚餘廢棄物之醱酵作用時之基質，以提升廚餘廢棄物之處理效率。
該微生物製劑之製備方法，係可以優先將各菌株增殖培養後，與該土壤進行混合，其中，以每公斤計之土壤係混合5×104
cfu之蠟樣芽孢桿菌菌株、5.6×104
cfu之枯草芽孢桿菌菌株、2.7×104
cfu之乾酪乳桿菌菌株、1.7×104
cfu之米麴菌菌株、1.9×104
cfu之毛黴菌菌株及1.7×104
cfu之出芽酵母菌菌株，並控制該土壤之含水量保持約為40%，並於27~30℃、pH為7之條件下進行醱酵1~2週，續使產物之含水量降低至5%，即可以獲得該微生物製劑。
該微生物製劑係可以應用於處理廚餘廢棄物，以該微生物製劑進行廚餘廢棄物處理之方法的一實施例係包含：提供該微生物製劑，混合該微生物製劑及一廚餘廢棄物，並於適當溫度、溼度之環境下，分解該廚餘廢棄物。
於混合該微生物製劑及該廚餘廢棄物之前，係可以優先將該廚餘廢棄物絞碎至其外觀略呈糊狀，使該廚餘廢棄物微微析出水份，以利於後續分解過程中之含水量的控制。
續混合該微生物製劑及該廚餘廢棄物，於本實施例中，係以重量比例為1：1之該廚餘廢棄物混合該土壤。
混合該微生物製劑及該廚餘廢棄物後，係控制環境條件為溫度28~30℃、溼度40~60%、含氧量5%以上，使該微生物製劑之各菌株可以進行好氧醱酵反應6週，以分解該廚餘廢棄物。此外，好氧醱酵反應期間係可以不定時進行攪拌，以免各菌株因為環境中含氧量之缺乏而改進行無氧醱酵，而產生臭味。
又，由於好氧醱酵反應進行期間，該土壤之含水量可能會受到蒸散作用之影響而改變，因此必須適時觀察及調整該土壤之含水量，使廚餘廢棄物之含水量為30~50%，此時，蒸散作用及吸濕將可以達到一小幅度動態平衡，而可以提升該廚餘廢棄物之分解效率。
據此，該米麴菌菌株、該毛黴菌菌株可以共同進行糖化作用，分解該廚餘廢棄物之碳水化合物，生成糊精、葡萄糖及胺基酸，以作為未來作為有機肥料時之營養碳源，增加土壤之肥沃度。
該蠟樣芽孢桿菌可以分解該廚餘廢棄物之纖維素、蛋白質，使纖維素可以快速分解為小分子糖類，及使蛋白質分解形成小分子胺基酸以提升該廚餘廢棄物之分解效率。
該代田菌菌株續可以代謝葡萄糖，以形成乳酸，乳酸可以防止病原菌於該廚餘廢棄物中進行繁殖。
而該代田菌菌株及該出芽酵母菌菌株另可以共同作用，以生成蛋白質、胺基酸、維生素、有機酸等成分，以作為未來用作有機肥料時之營養成分。
該枯草芽孢桿菌菌株另可以生成溶菌酶(lysozyme)及吡啶二羧酸(dipicolinic acid)等抗菌物質，進行殺菌作用，殺死該廚餘廢棄物中的病原菌。
據此，該微生物製劑係可以應用於分解廚餘廢棄物，以減少該廚餘廢棄物之垃圾量。
為證明該微生物製劑確實可以應用於分解廚餘廢棄物，係混合該微生物製劑及該廚餘廢棄物後，控制溫度為28~30℃、溼度為40~60%、含氧量為5%以上，進行為期6週之有氧醱酵，並紀錄該廚餘廢棄物之每週分解率(第A1、A2、A3組，為三次不同次實驗之結果)，另紀錄未混合該微生物製劑之廚餘廢棄物的分解率(第A0組)，其結果如第1圖所示。
試驗結果顯示，未混合該微生物製劑之第A0組需花費6週的時間才可以達到約五成之分解率，而添加該微生物製劑之第A1~A3組於第1週時即可以達到約四成之分解率，而6週後之分解率更可以達8成以上，本發明之微生物製劑確實可以應用於分解廚餘廢棄物，以縮短廚餘廢棄物之分解時間。
綜合上述，本發明之微生物製劑係可以應用於分解廚餘廢棄物，可以提升廚餘廢棄物之分解效率，以達到避免廚餘廢棄物之堆放所產生之惡臭問題的功效。
再者，本發明之廚餘廢棄物處理方法，係藉由各菌株之協同作用，於好氧醱酵反應進行之同時，可以產生乳酸、溶菌酶、吡啶二羧酸等抗菌物質，防止病源菌於該廚餘廢棄物中滋生，以達到提升環境衛生水準之功效。
此外，本發明之廚餘廢棄物處理方法，更藉由各菌株之協同作用，共同生成各種植物生長所必須之營養成分，使該廚餘廢棄物未來可以應用於作為有機肥料，可以達到增加廚餘廢棄物之應用性的功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
中華民國食品工業發展研究所、99年3月10日、BCRC 980012；中華民國食品工業發展研究所、103年8月21日、BCRC 910643；及中華民國食品工業發展研究所、103年8月21日、BCRC 910644。
(無)
<110> 義守大學
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- 一種用於處理廚餘廢棄物之微生物製劑，係包含：一蠟樣芽孢桿菌菌株、一枯草芽孢桿菌菌株、一乾酪乳桿菌菌株、一米麴菌菌株、一毛黴菌菌株、一出芽酵母菌菌株及一土壤；其中，該蠟樣芽孢桿菌菌株、該枯草芽孢桿菌菌株、該乾酪乳桿菌菌株係寄存於中華民國食品工業發展研究所，其寄存編號分別為BCRC 980012、BCRC 910643及BCRC 910644。
- 如申請專利範圍第1項所述之微生物製劑，其中，以每公斤計之土壤係混合5×104 cfu之蠟樣芽孢桿菌菌株、5.6×104 cfu之枯草芽孢桿菌菌株、2.7×104 cfu之乾酪乳桿菌菌株、1.7×104 cfu之米麴菌菌株、1.9×104 cfu之毛黴菌菌株及1.7×104 cfu之出芽酵母菌菌株。
- 如申請專利範圍第1項所述之微生物製劑，其中，該土壤係為腐葉土。
- 一種廚餘廢棄物處理方法，係包含：提供如申請專利範圍第1~3項中任一項所述之微生物製劑；以重量比例為1：1之比例混合該微生物製劑及一廚餘廢棄物；及於溫度為28~30℃、溼度為40~60%之環境下，進行好氧醱酵反應6週，以分解該廚餘廢棄物。
- 如申請專利範圍第4項所述之廚餘廢棄物處理方法，其中，該廚餘廢棄物之含水量為30~50%。
- 如申請專利範圍第4項所述之廚餘廢棄物處理方法，其中，該好氧醱酵反應之環境含氧量係為5%以上。
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|---|---|---|---|
| TW103134632A TWI499575B (zh) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | 用於處理廚餘廢棄物之微生物製劑及廚餘廢棄物處理方法 |
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| TW103134632A TWI499575B (zh) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | 用於處理廚餘廢棄物之微生物製劑及廚餘廢棄物處理方法 |
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| TW (1) | TWI499575B (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101935236B (zh) * | 2010-09-27 | 2013-05-29 | 上海创博生态工程有限公司 | 一种定向发酵有机废弃物制备酸性有机肥料的方法 |
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2014
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Patent Citations (1)
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| CN101935236B (zh) * | 2010-09-27 | 2013-05-29 | 上海创博生态工程有限公司 | 一种定向发酵有机废弃物制备酸性有机肥料的方法 |
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