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CN107988099A - 一种有机垃圾快速降解减量化的微生物菌剂及其应用 - Google Patents

一种有机垃圾快速降解减量化的微生物菌剂及其应用 Download PDF

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CN107988099A CN201711260594.XA CN201711260594A CN107988099A CN 107988099 A CN107988099 A CN 107988099A CN 201711260594 A CN201711260594 A CN 201711260594A CN 107988099 A CN107988099 A CN 107988099A
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Abstract

本发明提供一种有机垃圾快速降解减量化的微生物菌剂及其应用，菌剂由保藏号为CGMCC No.14052的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、保藏号CGMCC No.14053的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、保藏号为CICC No.10210的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和保藏号为CICC No.10829的纤维素降解菌(Bacillus sp)混合制成。将所述微生物菌剂与载体稻糠混合，微生物菌剂附着在载体稻糠上；将有机垃圾筛分后压滤处理；将压滤处理后的有机垃圾投加到反应仓内，投加附着微生物菌剂的载体稻糠，间歇搅拌反应12～24h，可以对餐厨垃圾达到90％以上的减量。本发明从源头上就地处理有机垃圾，极大的减轻了有机垃圾处理的压力。

Description

一种有机垃圾快速降解减量化的微生物菌剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种有机垃圾微生物快速降解减量化、无害化处理的技术领域，具体涉及到降解有机垃圾高效微生物菌剂的筛选、有机垃圾减量化、无害化处理条件的控制。
背景技术
有机垃圾即为“湿垃圾”，随着经济的快速发展和城市化的加快，人民生活水平的提高，有机垃圾产量越来越大，餐厨垃圾约占有机垃圾的 50-70％，并且餐厨垃圾产生量越来越大，越来越复杂。统计数据显示我国城市每年产生餐厨垃圾超过6000万吨，每天超过16万吨。但是从目前前 5批100个试点城市来看，大部分的项目还处于在建、筹建阶段，建成的较少，正常运营的更少。
有机垃圾由于含水量高，发热量低，如与其它生活垃圾进行焚烧，不能满足垃圾焚烧发电的发热量要求，而且还能产生二噁英等毒害物质危害人们对身体健康。其成分主要是糖、蛋白质、淀粉、脂肪、纤维素，有机质含量高，营养丰富，易腐烂变质，如果采取与其它生活垃圾混合进行卫生填埋，容易引起恶臭、产生大量渗滤液和沼气，污染土壤、水源和大气，危害人们的健康。有机垃圾有机质含量高，循环利用价值高，如果与生活垃圾填埋丧失了利用价值。基于以上考虑，实行有机垃圾单独收集和处理很有必要，也是城市现代化管理的必然趋势。
有机垃圾的资源化、减量化、无害化处理具以下的社会效益：(1)使有机垃圾在源头上得到了控制，促进居民垃圾分类的意识，有利于推进垃圾分类的进行；(2)有机垃圾就地处置，减少了环卫清运和垃圾中转站的建设，避免了运输途中的二次污染，减少了垃圾处理的成本；(3)从根源上消除地沟油、泔水猪等食品安全隐患；(4)降低了垃圾处理对环境的污染和对人们健康的危害；(5)通过资源化处置，实现循环利用。如何有效处理和处置有机垃圾，实现资源化、无害化、减量化是城市现代化管理的一个重要课题。近年来，引起了世界各国政府的高度重视。
有机垃圾处理目前的处理方法主要是粉碎直排，卫生填埋、堆肥、高温制饲料、热解法、发酵产氢法等。由于我国的餐厨垃圾含油量高，粉碎直排容易堵塞管道，不适于长期运行。有机垃圾卫生填埋操作简单，占用场地大，产生大量垃圾渗滤液，带来二次污染，欧盟已禁止这种处理方法。有机垃圾堆肥的缺点是质量不高，较高质量的堆肥方式成本高，推广困难。高温处理制饲料，存在饲料的安全性问题，面对消毒要求的提高，处理成本增加，设备的要求也提高了。采取焚烧法水分高、热值低、产生的二噁英破坏环境和危害人们的健康。热解法虽然具有广阔的应用前景，但成本高、技术尚未达到实用阶段。发酵产氢是普遍认为的最有潜力的替代能源，但仍在初期研究阶段。微生物菌剂快速降解处理有机垃圾运行成本低，操作方便、无二次污染，进行就地处理减量化、无害化具有一定的优势。
发明内容
本发明提供一种有机垃圾微生物快速降解减量化、无害化的处理方法，从源头上就地处理有机垃圾，极大的减轻了有机垃圾处理的压力。
一种有机垃圾快速降解减量化的微生物菌剂，由保藏号为CGMCC No. 14052的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、保藏号为CGMCC No.14053 的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、保藏号为CICC No.10210 的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和保藏号为CICC No.10829的纤维素降解菌(Bacillus sp)混合制成。
本发明的微生物菌剂为耐酸耐盐菌剂，其生长pH为3.5～6.0，耐受 NaCl可以达到2.5％，培养温度为25～45℃。优选地，将各菌株单独培养后，将菌夜按1:1:1:1混合而成。
本发明所述高效微生物菌剂，是针对有机垃圾易产酸和高盐的特征及主要成分筛选的高效降解淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素的耐盐耐酸降解菌。
本发明所述的淀粉、蛋白质降解菌是从长期驯化的餐厨垃圾处理液中筛选得到。淀粉降解菌采用分类命名为Bacillus subtilis、菌株号为HKY-1、保藏号为CGMCCNo.14052的枯草芽孢杆菌。蛋白质降解菌为解淀粉芽孢杆菌分类命名为Bacillusamyloliquefaciens、菌株号为HKY-2、保藏号为CGMCC No.14053的解淀粉芽孢杆菌。两株菌均保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2017年4月20日。
本发明的脂肪、纤维素降解菌是从实验室已保存的菌种中筛选出的，均为从中国工业微生物菌种保藏中心购买得到，脂肪降解菌为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis CICCNo.10210，纤维素降解菌为芽胞杆菌属Bacillus sp CICC No.10829。
本发明的这四种菌筛选出后，从平板挑去单菌落接种到LB液体培养基中培养，其培养条件为pH为3.5～5，NaCl可以达到2.0～2.5％，培养温度为25～45℃，120～160rpm，摇床培养3～6天即可按照基础比例1:1:1:1 的比例混合投加，实际情况中可根据处理的具体垃圾成分调整菌剂比例。
进一步优选的培养条件pH为4.0，NaCl 2.0％，培养温度为35℃， 140rpm，摇床培养4天。
本发明还提供一种有机垃圾快速降解减量化的方法，包括如下步骤：
(1)将所述微生物菌剂与载体稻糠混合，微生物菌剂附着在载体稻糠上；将有机垃圾筛分后压滤处理；
(2)将压滤处理后的有机垃圾投加到反应仓内，投加附着微生物菌剂的载体稻糠，间歇搅拌反应。
本发明筛选降解有机垃圾的高效耐酸耐盐微生物菌剂；采用好氧和兼氧微生物对有机垃圾进行降解，一般12～24小时即可达到90％以上的固体有机垃圾完全降解为液体和CO2；微生物降解有机垃圾产生的液体经过厌氧处理后，排入市政污水管网，在污水厂集中处理后能达标排放。
本发明针对有机垃圾高盐、高水、高油、易腐烂产酸等特点，开发耐盐耐酸高效复合微生物菌剂，只需对有机垃圾进行初步的筛分、滤水，对骨头、玉米杆等大块垃圾进行必要的粉碎，投加到有机垃圾处理机反应仓内，与已附着微生物菌剂的稻糠载体混合均匀，以极低的速度间歇搅拌， 12～24h后，微生物通过产生的高效微生物酶能将90％以上的固体有机垃圾完全降解成液体和CO2。降解产生的液体可以通过厌氧处理后排入市政污水管网，不仅为城镇污水处理厂提供良好的碳源，而且在污水厂集中处理后能达标排放。该技术具有垃圾减量率高、单位能耗低、占地面积小、处理效率高、处理成本低的优点。针对有机垃圾，尤其是餐厨垃圾分布散、分布面广、量少的特点，从源头上极大的减轻了生活垃圾处理的压力。
优选采用稻糠作为微生物菌剂的载体，稻糠，接触面积大，又可以保证兼氧的状态。
优选地，步骤(1)中将筛分出的大颗粒有机垃圾经粉碎后投入反应仓内。本发明所述的有机垃圾，需要先对骨头和秸秆等大块的有机物进行分拣后，粉碎投加到反应仓内进行降解处理。
优选地，压滤处理后的有机垃圾水分控制在20～40％。进一步优选的含水量为25～35％，最优选为30％。压滤出的水分进行厌氧处理后进入市政污水管网，不仅为污水厂提供良好的碳源，还能在污水厂集中处理后达标排放。
本发明所述的有机垃圾投加到反应仓内与附着微生物菌剂的稻糠载体混合，间歇搅拌，保证微生物菌剂在好氧和兼氧条件下对有机垃圾进行快速降解，优选地，搅拌5～10min，间隔10～15min，搅拌速度为5～20rpm，反应温度为34℃～45℃，反应物pH控制在3.5～5.5，反应仓内湿度为25～ 35％。
进一步优选，优选搅拌5～6min，间歇10～12min；搅拌速度为8～10rpm；温度为35℃～40℃；pH控制在4.0～4.5。
优选地，针对每一批次的有机垃圾，反应仓内间隔搅拌反应的时间为 12～24h。本发明的处理方法，有机垃圾经过12～24h，达到90％以上的有机垃圾降解为液体和CO2。
优选地，微生物菌剂的投加量以微生物菌剂与反应仓内日处理量的质量比为0.3～0.5％计，每间隔10～15天投加一次。
优选地，经步骤(2)处理后产生的液体经厌氧处理后排入市政污水管网。不仅为城镇污水处理厂提供良好的碳源，而且在污水厂集中处理后能达标排放。
优选地，步骤(2)处理过程中产生的少量臭味抽入装有除臭剂的设备中净化后排入污水管网。除臭剂为商品化的除臭剂，是一种植物精油。
优选地，所述有机垃圾为餐厨垃圾。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)降解速度快。该工艺采用耐盐耐酸微生物，在好氧和兼氧的条件下对有机垃圾的降解速度较发酵速度快，一般12～24小时即可对90％以上的有机垃圾完全分解为液体和CO2。而发酵工艺一般需要24小时左右才能完成有机垃圾的发酵过程。
(2)降解产物少。采用耐盐耐酸好氧和兼氧微生物菌剂的处理工艺相比发酵工艺对有机垃圾降解更为彻底，因此有机垃圾减量率更高，处理产物以液体形式排出，可作液肥供浇灌，也可作为污水处理系统生化池的营养液，也可直接排放至化粪池，或经厌氧处理后与生活污水混合排入污水处理系统处理后排放，无需堆肥，大大减轻了降解产物的处理难度。
(3)产生的臭味少。同类产品由于采用高温发酵处理工艺，因此在处理过程中产生大量臭味。本发明采用好氧和兼氧微生物处理工艺，产生的臭味少。
(4)所需加热少。同类产品由于采用高温发酵处理，因此搅拌仓温度一般控制在45～70℃之间，需要不断地加热以保持仓内温度。本发明采用好氧和兼氧微生物对有机垃圾的降解是在常温下进行的，因此搅拌仓的温度控制在10～50℃，一般只在冬天气温最低的时候才需要进行少量加热保证有机垃圾的降解效率。
(5)耗电量少。同类产品每处理1公斤有机垃圾的耗电量一般在 0.15～0.20kW·h之间。而采用该方法处理有机垃圾由于加热需求少，因此处理1公斤有机垃圾的耗电量在0.10kW·h以下。
附图说明
图1为淀粉降解菌枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis HKY-1，CGMCC No.14052，在淀粉培养基平板上，加碘液后产生的透明圈。
图2为蛋白质降解菌为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens HKY-2,CGMCC No.14053，在酪素培养基平板上产生的透明圈。
图3为脂肪降解菌Bacillus subtilis CICC No.10210，在油脂平板上产生的产脂肪酸指示剂由蓝绿变黄。
图4为纤维素降解菌芽胞杆菌属Bacillus sp CICC No.10829，在纤维素刚果红平板上产生的透明圈。
具体实施方式
菌株的筛选：
高效耐酸耐盐淀粉降解菌的筛选方法：培养基(g/L)：可溶性淀粉5g, 蛋白胨5g，NaCl 25g,牛肉膏5g，pH调整到4.0，高温灭菌后，接种餐厨垃圾处理液10g，37℃，150rpm摇床培养驯化富集7天后，接种5ml 培养液到相同的培养基如此重复富集2次。取最后一次的富集培养液1ml，采用10倍梯度稀释法，平板涂布在相同培养基的固体培养基上，37℃倒置培养，直到有单菌落长出，在平板上加入碘液，观察透明圈大小。实验室已保藏的产淀粉酶菌株一起试验，挑取透明圈较大的单菌落，划线纯化。将挑选出的单菌落接种在相同液体培养基中，150rpm，37℃摇床培养48h，取发酵液离心后，取1ml上清，采用3,5-二硝基水杨酸法测产生的淀粉酶活力大小，筛选出酶活力最大的一株菌，菌株号记为HKY-1，做为试验用的高效降解菌。采用16S rDNA序列对HKY-1菌株鉴定，测序由测序公司完成，16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示，序列在Genbank进行Blast 后发现，菌株HKY-1的16S rDNA序列与Bacillus subtilis的同源性为99％。
通过鉴定确认菌株为Bacillus subtilis，将其命名为枯草芽孢杆菌 Bacillussubtilis HKY-1，保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2017年4月20日。
高效耐酸耐盐蛋白质降解菌的筛选方法：培养基(g/L)：酪素5g，葡萄糖2g，K2HPO40.3g，MgSO4 0.2g，NaCl 25g，pH调整到4.0，高温灭菌后，接种餐厨垃圾处理液10g，37℃，150rpm摇床培养驯化富集7天后，接种5ml培养液到相同的培养基如此重复富集2次。取最后一次的富集培养液1ml，采用10倍梯度稀释法进行平板涂布，37℃倒置培养，直到有单菌落长出。同时将实验室保藏的产蛋白酶菌株一同试验比较，挑取平板上菌落透明圈较大的单菌落，划线纯化得单菌落。将不同菌株的单菌落分别接种进行液体发酵培养。发酵培养基：麦麸15g，黄豆粉8％，葡萄糖 3％，NaH2PO4 1％，CuSO4 0.2％，NaCl 2.0％，pH4.5，最适发酵温度为37℃， 150rpm，发酵培养2天。发酵液离心后，取1ml上清液，采用福林法筛选出蛋白酶活力最大的一株菌做为试验用高效降解菌株。
采用16S rDNA序列对HKY-2菌株鉴定，测序由测序公司完成，16S rDNA序列如SEQID NO.2所示，序列在Genbank进行Blast后发现，菌株HKY-2的16S rDNA序列与Bacillusamyloliquefaciens的同源性为99％。
通过鉴定确认菌株为Bacillus amyloliquefaciens，将其命名为枯草芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens HKY-2，保藏于位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2017年4月20日。
高效耐酸耐盐脂肪降解菌的筛选方法：培养基(g/L)：酵母粉1g,橄榄油乳化液20g，(NH4)2SO4 2g，NaCl 25g,KH2PO4 0.15g，Na2HPO4 0.35g， pH调整到7.0，高温灭菌后，接种油脂污染的土壤样品10g，37℃，150rpm 摇床培养驯化富集7天后，取5ml培养液接种到相同的培养基如此重复富集2次。取最后一次的富集培养液1ml，采用10倍梯度稀释法涂布在含终浓度为0.2％秀百里酚蓝指示剂的相同培养基平板上，37℃倒置培养，直到有单菌落长出。实验室保藏的产脂肪酶菌株一同试验比较，挑取单菌落周围培养基由蓝绿变黄，且变黄范围大的单菌落进行发酵。150rpm,37℃发酵培养2天后，取1ml发酵液离心后取上清，检测脂肪酶活力。
正乙烷抽提法测脂肪酶活力：取1ml橄榄油置于含有甘氨酸-NaOH pH9.4缓冲液3ml中，加入1ml发酵上清液，37℃反应10min，用15ml 乙醇-丙酮终止反应，以10ml水饱和正己烷抽提生成的脂肪酸，从上层取 2.5ml置于干燥的锥形瓶中以酚酞做指示剂用0.025mol/KOH乙醇溶液滴定生成的脂肪酸。在上述反应条件下，将每分钟催化产生1μmol脂肪酸所需的酶量定义为1个活力单位(U)。从而比较每株菌的产酶量大小，选出酶活力大的菌株做为试验菌。
高效纤维素降解菌的筛选方法：培养基(g/L)：秸秆粉末5g，滤纸条 1g，KH2PO4 1g，NH4NO3 1g,MgSO4.7H2O 0.5g，酵母膏1g，NaCl 25g,pH 5.0，高温灭菌后，接种10g秸秆高温堆肥样品，150rpm，37℃驯化富集 10天，取5ml培养液接种到相同的培养基如此重复富集2次。取最后一次的富集培养液1ml，采用10倍梯度稀释法涂布在相同培养基的上，37℃倒置培养10天，将实验室保藏的纤维素降解菌一同试验，比较在加了刚果红染料后透明圈的大小，选取产生透明圈大的几株菌进行发酵测定酶活力大小。
发酵培养基(g/L)：羧甲基纤维素钠15g，KH2PO4 1g，NH4NO31g, MgSO4.7H2O 0.5g，酵母膏1g，NaCl 25g,pH5.0，高温灭菌后，分别接种这几株菌，150rpm，37℃摇床培养4天，发酵液离心后，取1ml上清液采用3,5-二硝基水杨酸法测定酶活力的大小，选取酶活力最大的一株菌做为试验菌。
4种高效耐酸耐盐降解菌在平板上产生的透明圈如图1～图4所示，其中图1为Bacillus subtilis HKY-1 CGMCC No.14052，图2为Bacillus amyloliquefaciens HKY-2CGMCC No.14053；图3为Bacillus subtilis CICC No.10210；图4为Bacillus sp CICCNo.10829。
实施例1
杭州某中学食堂，日处理餐厨垃圾约0.5吨，处理条件如下：
将筛选到的四种菌在液体LB培养基中单独培养，其培养条件为pH 为4.0，NaCl可以达到2.0％，培养温度为35℃，140rpm，摇床培养3～6 天后，按照1:1:1:1的体积比例混合。
混合后的菌剂与稻糠搅拌，不要结块为易投加到反应仓内。微生物菌剂每半个月投加一次，每次投加量为有机垃圾日处理量的0.4％(M/M)。
有机垃圾投加前，需要对大块的骨头、玉米块等大块有机垃圾进行分拣出来粉碎后投加到反应仓内进行降解处理。
有机垃圾投加前需要对其进行压滤把水分控制在25～35％，滤液经过厌氧处理后，排入市政污水管网，不仅为城镇污水处理厂提供良好的碳源，而且在污水厂集中处理后能达标排放。
分拣粉碎滤水后的有机垃圾投加到反应仓内与附着微生物菌剂的稻糠载体混合，间歇搅拌，保证微生物菌剂在好氧和兼氧条件下对有机垃圾进行快速降解，搅拌5min，间歇10min。搅拌速度10rpm。反应仓温度在 36℃～40℃，反应物pH控制在3.5～5.0，反应仓内湿度为25～35％。
有机垃圾经过12～24h，达到90％以上的有机垃圾降解为液体和CO2。降解产生的液体经过厌氧处理后，排入市政污水管网，不仅为城镇污水处理厂提供良好的碳源，而且在污水厂集中处理后能达标排放。
餐厨垃圾因有机质含量高，易腐烂，在实践中发现即使能在12～24h 能完全降解成为液体和CO2，也会稍有些臭味，需要采用抽风机将其产生的臭味抽出，经过装有除臭剂的设备中处理后排入污水管网。
表1：日处理0.5吨餐厨垃圾的试验结果
处理时间 含水量(％) 温度(℃) pH 减量率(％)
第一周 28.6 34.6 4.4 90.2
第二周 27.5 35.3 4.7 90.7
第三周 29.6 37.6 4.8 91.4
第四周 29.4 36.9 4.3 90.5
第五周 30.1 38.5 4.7 90.6
第六周 31.4 36.6 4.7 90.5
第七周 30.9 37.4 4.3 91.4
第八周 32.2 36.5 4.6 91.6
实施例2
杭州某商业综合体各餐饮店的餐厨垃圾，日处理量约0.3～0.8吨，该餐厨垃圾的最大特点是油脂含量高，针对该餐厨垃圾的特点，处理条件如下。
将筛选到的四种菌在液体LB培养基中单独培养，其培养条件为pH 为4.0，NaCl可以达到2.0％，培养温度为35℃，140rpm，摇床培养3～6 天后，降解淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素的比例按照1:1:4:1的体积比例混合。
混合后的菌剂与稻糠搅拌，不要结块为易投加到反应仓内。微生物菌剂每半个月投加一次，每次投加量为有机垃圾日处理量的0.4％(M/M)。
有机垃圾投加前，需要对大块的骨头、玉米块等大块有机垃圾进行分拣出来粉碎后投加到反应仓内进行降解处理。
有机垃圾投加前需要对其进行压滤把水分控制在25～35％左右，滤液经过厌氧处理后，排入市政污水管网，不仅为城镇污水处理厂提供良好的碳源，而且在污水厂集中处理后能达标排放。
分拣粉碎滤水后的有机垃圾投加到反应仓内与附着微生物菌剂的稻糠载体混合，间歇搅拌，保证微生物菌剂在好氧和兼氧条件下对有机垃圾进行快速降解，搅拌10min，间歇15min。搅拌速度10rpm。反应仓温度在36℃～40℃，反应物pH控制在3.5～4.5，反应仓内湿度为25～35％。
有机垃圾经过12～24h，达到90％以上的有机垃圾降解为液体和CO2。降解产生的液体经过厌氧处理后，排入市政污水管网，不仅为城镇污水处理厂提供良好的碳源，而且在污水厂集中处理后能达标排放。
餐厨垃圾因有机质含量高，易腐烂，在实践中发现即使能在12～24h 能完全降解成为液体和CO2，也会稍有些臭味，需要采用抽风机将其产生的臭味抽出，经过装有除臭剂的设备中处理后排入污水管网。
表2：日处理0.3～0.8吨餐厨垃圾的试验结果
处理时间 含水量(％) 温度(℃) pH 减量率(％)
第一周 29.6 36.8 4.5 91.4
第二周 31.3 37.9 4.3 90.3
第三周 28.9 36.4 4.7 91.9
第四周 27.4 38.9 4.9 90.8
第五周 30.7 38.2 4.6 89.5
第六周 29.3 37.4 4.3 90.6
第七周 31.6 38.3 4.9 91.2
第八周 27.8 36.6 4.1 89.4
实施例3
浙江瑞安某村的蔬菜种植基地，日处理量1～1.5吨废弃蔬菜，废弃蔬菜一年随季节的变化处理成分有所变化，春夏季主要是常见绿叶蔬菜，秋季含有笋叶、玉米秸秆等，处理条件如下。
将筛选到的四种菌在液体LB培养基中单独培养，其培养条件为pH 为4.0，NaCl可以达到2.0％，培养温度为35℃，140rpm，摇床培养3～6 天后，降解淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素的菌按照1:1:1:6的体积比例混合。
混合后的菌剂与稻糠搅拌，不要结块为易投加到反应仓内。微生物菌剂每半个月投加一次，每次投加量为有机垃圾日处理量的0.4％(M/M)。
有机垃圾投加前，需要对玉米秸秆、笋干等大块有机垃圾进行粉碎投加的反应仓内进行降解处理。
蔬菜等有机垃圾投加到反应仓内与附着微生物菌剂的稻糠载体混合，间歇搅拌，保证微生物菌剂在好氧和兼氧条件下对有机垃圾进行快速降解，搅拌10min，间歇10min。搅拌速度10rpm。反应仓温度在36℃～40℃，反应仓内湿度为25～30％，反应物pH控制在4.5～5.5。
有机垃圾经过12～24h，达到90％以上的有机垃圾降解为液体和CO2。
对于像新鲜废弃蔬菜一类的有机垃圾基本12h内就可以完全降解为液体，笋叶和玉米秸秆粉碎后一般在24内达到90％以上完全降解为液体和 CO2，所以基本不产生任何臭味，不需要添加除臭剂除臭。降解产生的液体可以做为蔬菜种植基地的优质有机肥料。
表3：日处理1～1.5吨废弃蔬菜的试验结果
处理时间 含水量(％) 温度(℃) pH 减量率(％)
第一周 30.4 38.4 5.4 95.4
第二周 28.4 36.4 5.7 96.3
第三周 32.6 35.3 5.8 97.9
第四周 26.5 37.5 6.0 93.8
第五周 32.8 38.9 5.3 90.5
第六周 25.3 35.8 5.7 90.6
第七周 23.6 36.9 6.2 93.2
第八周 30.3 35.4 5.9 92.6
以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
序列表
<110> 浙江省环境保护科学设计研究院
<120> 一种有机垃圾快速降解减量化的微生物菌剂及其应用
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1389
<212> DNA
<213> 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis )
<400> 1
ggcttctaaa ggttacctca ccgacttcgg gtgttacaaa ctctcgtggt gtgacgggcg 60
gtgtgtacaa ggcccgggaa cgtattcacc gcggcatgct gatccgcgat tactagcgat 120
tccagctacg cagtcgagtt gcagactgcg atccgaactg agaacagatt tgtgggattg 180
gcttaacctc gcggtttcgc tgccctttgt tctgtccatt gtagcacgtg tgtagcccag 240
gtcataaggg gcagtgattt gacgtcatcc ccaccttcct ccggtttgtc accggcagtc 300
accttagagt gcccaactga atgctggcaa ctaagatcaa gggttgcgct cgttgcggga 360
cttaacccaa catctcacgc agagctgacg acaaccatgc accacctgtc actctgcccc 420
cgaaggggac gtcctatctc taggattgtc agaggatgtc aagacctggt aaggttcttc 480
gcgttgcttc gaattaaacc acatgtcccc gcttgtgcgg gcccccgtca attcctttga 540
gtttcagtct tgcgaccgta ctccccaggc ggagtgctta atgcgttagc tgcagcacta 600
aggggcggaa accccctaac acttagcact ctcgttacgg cgtggactac cagggtatct 660
aatcctgttc gctccccacg ctttcgctcc tcagcgtcag ttacagacca gagagtcgcc 720
ttcgccactg gtgttcctcc acatctctac gcatttcccg ctcacgtgga attccactct 780
cctcttctgc actcaagttc cccagtttcc aatgaccctc cccggttgag ccgggggctt 840
tcacatcaga cttaagaaac cgcctgcgag ccctttacgc ccataattcg gacaacgctt 900
gccacctacg tattaccgcg gctgctggca cgtagttagc cgtggctttc tggttaggta 960
ccgtcaaggt gccgccctat ttgaacggca cttgttcttc cctaacaacg agctttcgat 1020
ccgaaaacct tcatcactca cgcggcgttg ctccgtcaga ctttcgtcca ttgcggaaga 1080
ttccctactg ctgcctcccg taggagtctg ggccgtgtct cagtcccagt gtggccgatc 1140
accctctcag gtcggctacg catcgtcgcc ttggtgagcc gttacctcac caactagcta 1200
atgcgccggg tccatctgta agtggtagcc gaagccacct tttatgtctg aaccatgcgg 1260
ttcaaacaac catccggtat tagccccggt ttcccggagt tatcccagtc ttacaggcag 1320
gttacccacg tgtatcaccc gtccgccgct aacatcaggg agcaagctcc catctgtccg 1380
ctcgactgc 1389
<210> 2
<211> 1387
<212> DNA
<213> 解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)
<400> 2
gcggctggct cctaaaggtt acctcaccga cttcgggtgt tacaaactct cgtggtgtga 60
cgggcggtgt gtacaaggcc cgggaacgta ttcaccgcgg catgctgatc cgcgattact 120
agcgattagc ttcacgcagt cgagttgcag actgcgatcc gaactgagaa cagatttgtg 180
ggattggctt aacctcgcgg tttcgctgcc ctttgttctg tccattgtag cacgtgtgta 240
gcccaggtca taaggcatga tgatttgacg tcatccccac cttcctccgg tttgtcaccg 300
gcagtcacct tagagtgccc aactgaatgc tggcaactaa gatcaagggt tgcgctcgtt 360
gcgggactta acccaacatt ccgacacgag ctgacgacaa ccatgcacca cctgtcactc 420
tgcccccgaa ggggacgtcc tatctctagg attgtcagag gatgtcaaga cctggtaagg 480
ttcttcgcgt tgcttcgaat taaacacagc tccaccgctt gtgcgggccc ccgtcaattc 540
ctttgagttt cagtcttgcg accgtactcc ccaggcggag tgcttaatgc gttagctgca 600
gcactaaggg gcggaaaccc cctaacactt acactatcgt ttacggcgtg gactaccagg 660
gtatctaatc ctgttcgctc cccacgcttt cgctcctcag cgtcagttac agaccagaga 720
gtcgccttcg ccactggtgt tcctcccaca tctctaccat ttaccgctac acgtggaatt 780
ccactctcct cttctgcact caagttcccc cagtttccaa tgaccctccc cggttgagcc 840
gggggctttc acatcagact taagaaaccg cctgcgagcc cttacgccca taattccgga 900
caacgcttgc cacctacgta ttaccgcggc tgctggcacg tagttagccg tggctttctg 960
gttaggtacc gtcaaggtgc cgccctattt gaacggcact tgttcttcct aacaacgagc 1020
tttacgatcc gaaaaccttc atcactcacg cggcgttgct ccgtcagact ttcgtccatt 1080
gcggaagatt ccctactgct gcctcccgta ggagtctggg ccgtgtctca gtcccgtgtg 1140
gccatcaccc tctcaggtcg gctacgcatc gtcgccttgg tgagccgtta cctcaccaac 1200
tagctaatgc gccgcgggtc catctgtaag tggtagccga agccaccttt tatgtctgaa 1260
catgcggttc aacaaccatc cggtattagc cccggtttcc cggagttatc ccagtcttac 1320
aggcaggtta cccacgtgtt actcacccgt ccgccgctaa catcagggag caagctccca 1380
tctgtcc 1387

Claims (10)

1.一种有机垃圾快速降解减量化的微生物菌剂，其特征在于，由保藏号为CGMCCNo.14052的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、保藏号为CGMCC No.14053的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、保藏号为CICC No.10210的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和保藏号为CICC No.10829的纤维素降解菌(Bacillus sp)混合制成。
2.一种有机垃圾快速降解减量化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将如权利要求1所述微生物菌剂与载体混合，微生物菌剂附着在载体上；将有机垃圾筛分后压滤处理；
(2)将压滤处理后的有机垃圾投加到反应仓内，向反应仓内投加附着微生物菌剂的载体，间歇搅拌反应。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述载体为稻糠。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(1)中将筛分出的大颗粒有机垃圾经粉碎后投入反应仓内。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，压滤处理后的有机垃圾水分控制在20～40％。
6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，反应仓内反应条件为：搅拌5～10min，间隔10～15min，搅拌速度为5～20rpm，反应温度为34～45℃，反应物pH控制在3.5～5.5。
7.根据权利要求2所述方法，其特征在于，对每一批次的有机垃圾，反应仓内间隔搅拌反应的时间为12～24h。
8.根据权利要求2所述方法，其特征在于，微生物菌剂的投加量以微生物菌剂与反应仓内日处理量的质量比为0.3～0.5％计，每间隔10～15天投加一次。
9.根据权利要求2所述方法，其特征在于，经步骤(2)处理后产生的液体经厌氧处理后排入市政污水管网。
10.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(2)处理过程中产生的臭味抽入装有除臭剂的设备中净化后排入污水管网。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109382394A (zh) * 2018-12-10 2019-02-26 安徽天健环保股份有限公司 一种餐厨垃圾快速降解就地处理工艺
CN109504632A (zh) * 2018-12-18 2019-03-22 河北农业大学 一株枯草芽孢杆菌及其应用
CN110894477A (zh) * 2019-09-18 2020-03-20 浙江工业大学 一种用于降解餐厨垃圾的复配菌剂、应用及餐厨垃圾降解方法
CN111170773A (zh) * 2020-01-08 2020-05-19 浙江华庆元生物科技有限公司 一种易腐垃圾微生物降解技术
CN111500459A (zh) * 2020-04-01 2020-08-07 蔚复来(浙江)科技股份有限公司 一种易腐垃圾降解固体菌剂的制备方法
CN111777445A (zh) * 2020-05-24 2020-10-16 张小平 一种利用生活有机湿垃圾生物发酵制液体有机肥的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102586112A (zh) * 2012-03-14 2012-07-18 田兴军 一种用于降解中国餐厨垃圾的微生物菌剂及其制备方法
CN103602616A (zh) * 2013-12-18 2014-02-26 河北省科学院生物研究所 一种解淀粉芽孢杆菌y10及其应用
CN103756941A (zh) * 2014-01-26 2014-04-30 北京绿色能量环境工程有限公司 一种微生物复合菌剂及其处理方法和应用
CN106047762A (zh) * 2016-07-15 2016-10-26 标优美生态工程股份有限公司 一种枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾中的应用
CN106746198A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 浙江省环境保护科学设计研究院 一种生产纤维素醚的高盐高浓度难降解有机废水的集成处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102586112A (zh) * 2012-03-14 2012-07-18 田兴军 一种用于降解中国餐厨垃圾的微生物菌剂及其制备方法
CN103602616A (zh) * 2013-12-18 2014-02-26 河北省科学院生物研究所 一种解淀粉芽孢杆菌y10及其应用
CN103756941A (zh) * 2014-01-26 2014-04-30 北京绿色能量环境工程有限公司 一种微生物复合菌剂及其处理方法和应用
CN106047762A (zh) * 2016-07-15 2016-10-26 标优美生态工程股份有限公司 一种枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾中的应用
CN106746198A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 浙江省环境保护科学设计研究院 一种生产纤维素醚的高盐高浓度难降解有机废水的集成处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHUOWEI CHENG: "A composite microbial agent containing bacterial and fungal species:", 《BIORESOURCE TECHNOLOGY》 *
程池等: "55株芽孢杆菌16S rRNA基因序列测定与系统发育学分析*", 《食品与发酵工业》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109382394A (zh) * 2018-12-10 2019-02-26 安徽天健环保股份有限公司 一种餐厨垃圾快速降解就地处理工艺
CN109504632A (zh) * 2018-12-18 2019-03-22 河北农业大学 一株枯草芽孢杆菌及其应用
CN109504632B (zh) * 2018-12-18 2022-02-25 河北农业大学 一株枯草芽孢杆菌及其应用
CN110894477A (zh) * 2019-09-18 2020-03-20 浙江工业大学 一种用于降解餐厨垃圾的复配菌剂、应用及餐厨垃圾降解方法
CN110894477B (zh) * 2019-09-18 2021-03-23 浙江工业大学 一种用于降解餐厨垃圾的复配菌剂、应用及餐厨垃圾降解方法
CN111170773A (zh) * 2020-01-08 2020-05-19 浙江华庆元生物科技有限公司 一种易腐垃圾微生物降解技术
CN111500459A (zh) * 2020-04-01 2020-08-07 蔚复来(浙江)科技股份有限公司 一种易腐垃圾降解固体菌剂的制备方法
CN111777445A (zh) * 2020-05-24 2020-10-16 张小平 一种利用生活有机湿垃圾生物发酵制液体有机肥的方法

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