CN113956116A - 一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业化工有机肥生物发酵技术领域，具体来说是一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，包括如下步骤：(1)厨余垃圾筛分预处理：对厨余垃圾进行过滤、分离油脂，得到餐厨废液；(2)一次发酵：向步骤(1)的餐厨废液中加入油脂分解种子液进行一次发酵，得到一次发酵液；(3)二次发酵：向步骤(2)的一次发酵液中加入有机氮源、无机氮源，进行二次发酵，得到二次发酵液；(4)三次发酵：将步骤(3)的二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆进行三次发酵，得到微生物益生菌肥。本发明采用三次发酵技术，旨在降解餐厨废液中的有机物、降低餐厨废液中的COD值达到净化餐厨废液的目的，同时以餐厨废液中微生物作为微生物菌源被加以利用，用于制备微生物益生菌肥。
Description
技术领域
本发明涉及农业化工有机肥生物发酵技术领域，具体涉及一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法。
背景技术
近年来的“地沟油”“泔水猪”等关于餐厨垃圾的涌现，使得人们对于餐厨垃圾及其废水处理格外关注。餐厨垃圾废水即餐厨废液，指的是厨余垃圾经由固液分离并去除大部分废弃油脂的高浓度有机废水，餐厨垃圾废水由于含有丰富的小分子糖、有机肽等营养物质，适合被微生物利用。
现有技术中已经将餐厨废液应用于制备生物柴油、制氢、构建微生物发电等技术，虽然现有技术一定程度上实现了餐厨废液资源化处理目标，但是因涉及二次转化和产量有限等问题而在实际应用中存在局限性。微生物菌肥利用微生物的生长繁殖活动来增加土壤中的氮及有效磷、钾的含量，提高土壤肥力以及提高农作物产量。
微生物菌肥是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品，是农业生产中使用肥料的一种；微生物菌肥是针对作物栽培和育苗移栽面积扩大，连作重茬增多，农作物病虫害日趋严重的状况，采用高新生物技术研制而成的新型生物抗病菌肥。其具有：1、改善土壤微生物菌群、抑制土壤病原菌繁殖，预防作物的根腐、立枯等病害；2、活化土壤有机与无机养分，提高肥效率，促进作物循环、长效吸收利用；3、改善土壤团粒结构，消除板结，提高保水保肥能力，抗旱、抗逆、抗寒、抗倒伏；4、减少化肥用量，加速有机质降解转化为作物能吸收的营养物质的作用，其还不造成施用对象产生和累积有害物质，对环境无不良影响，是一种生产绿色食品的肥料。
目前，微生物菌肥多以富含有机质的固体或液体为载体，通过接种高效菌株进一步发酵获得，利用餐厨垃圾制备微生物菌肥已经有许多尝试，但利用餐厨垃圾废水生产液态菌肥的研究还鲜有报道。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，本发明采用三次发酵技术，旨在降解餐厨废液中的有机物、降低餐厨废液中的COD值，达到净化餐厨废液的目的，同时以餐厨废液中营养成分作为根际促生微生物培养基加以利用，用于制备微生物益生菌肥。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，包括如下步骤：
(1)厨余垃圾筛分预处理：对厨余垃圾进行过滤、离心分离油脂，剩余部分为餐厨废液；
(2)一次发酵：向步骤(1)的餐厨废液中加入油脂分解种子液进行一次发酵，得到一次发酵液；
其中，油脂分解种子液包括浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液；
(3)二次发酵：向步骤(2)的一次发酵液中加入有机氮源、无机氮源，进行二次发酵，得到二次发酵液；
(4)三次发酵：将步骤(3)的二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆混合并进行三次发酵，得到微生物益生菌肥。
优选的，所述步骤(1)中分离油脂的方法为：将过滤后的滤液加热至45-50℃，然后离心分离油脂。
优选的，所述步骤(2)中一次发酵的条件为：于pH为6-7、于30-35℃下发酵12-24h。
优选的，所述步骤(2)中油脂分解种子液占餐厨废液质量的8-13％，且油脂分解种子液中浅白隐球酵母种子液的质量分数为60-75％；浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液的菌种浓度均大于106CFU/mL。
优选的，所述步骤(3)中的有机氮源选自玉米浆干粉、花生饼粉、黄豆饼粉、麸皮中的一种或几种的混合；无机氮源选自硫酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸铵、氯化铵中的一种或几种的混合。
优选的，所述步骤(3)中的二次发酵条件为：于35±5℃条件下发酵6-8天。
优选的，所述步骤(3)中有机氮源和无机氮源的质量比为0.5-1:3-5，且有机氮源和无机氮源的总量与一次发酵液的体积比为4-6g：1L。
优选的，所述步骤(4)中三次发酵的条件为：于35±5℃条件下发酵5-7天。
优选的，所述步骤(4)中二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆的质量比为10：1-2：0.5-1。
本发明还保护了利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法制得的微生物益生菌肥。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、本申请在好氧通气条件下反应，采用西北工业大学学校餐厅的废水进行分析，结果表明，共测出的微生物门类有变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)，其中绝大部分的OTU都分类到了属，少部分分类到了种，但是还有很多菌类无法完全分类到种一级，原因在于环境微生物存在丰富的多样性，大量的微生物还没有被测序和发现，所以餐厨废水中含有极其丰富的微生物菌群，能够筛选促生微生物菌源被加以利用；且经研究发现，餐厨废液在好氧通气的条件下，适合固氮螺菌属的生长，固氮螺菌能够产淀粉酶，具有固氮促生作用，可与多种禾本科作物如小麦、玉米、水稻、高粱联合共生。
2、本发明采用了三次发酵过程，采用浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液进行一次发酵，二者的作用是用于对油脂进行分解，基于浅白隐球酵母和粘红酵母利用油脂作为生长所需要的碳源和能源，将油脂分解成甘油、脂肪酸等小分子；二次发酵增加了有机氮源和无机氮源，有机氮源和无机氮源补充于餐厨废液中，此时在氮源、碳源、微量元素充足的条件下促进餐厨废液中促生微生物的繁殖；三次发酵将二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆共同发酵，其中的活性污泥中的好氧菌对餐厨废液中的有机物进行分解作用，实现了辅助分解有机物的目的，发酵后的粉碎秸秆含有孔道，不仅为微生物提供附着载体，而且为微生物提供营养；同时以餐厨废液中营养成分作为根际促生微生物培养基加以利用。
3、餐厨垃圾废水有着有机质含量高，重金属及毒性有机物含量低等特点，可将其用于微生物的培养，从而实现资源化再利用；本发明通过微生物发酵处理餐厨垃圾废水，将餐厨废水中的有机碳源氮源用于微生物的生长，从而制备益生菌剂或菌液用于农业生产或环境治理。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液的菌种浓度分别为5.6×106CFU/mL、4.8×106CFU/mL。
实施例1
一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，包括如下步骤：
(1)厨余垃圾筛分预处理：对厨余垃圾进行过滤，将过滤后的滤液加热至45℃，然后于8000r/min条件下离心15min分离油脂，剩余部分为餐厨废液；
(2)一次发酵：向步骤(1)的餐厨废液中加入油脂分解种子液，于pH为7、30℃下发酵24h，进行一次发酵，得到一次发酵液；
其中，油脂分解种子液包括浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液，油脂分解种子液占餐厨废液质量的8％，且油脂分解种子液中浅白隐球酵母种子液的质量分数为75％；
(3)二次发酵：向步骤(2)的一次发酵液中加入玉米浆干粉、硝酸钾，于40℃条件下发酵6天，进行二次发酵，得到二次发酵液；
玉米浆干粉和硝酸钾的质量比为1:5，且玉米浆干粉和硝酸钾的总量与一次发酵液的体积比为6g：1L；
(4)三次发酵：将步骤(3)的二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆混合，于30℃条件下发酵7天，进行三次发酵，得到微生物益生菌肥；
二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆的质量比为10：2：0.5。
实施例2
一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，包括如下步骤：
(1)厨余垃圾筛分预处理：对厨余垃圾进行过滤，将过滤后的滤液加热至50℃，然后于10000r/min条件下离心10min分离油脂，剩余部分为餐厨废液；
(2)一次发酵：向步骤(1)的餐厨废液中加入油脂分解种子液，于pH为6.5、32℃下发酵18h，进行一次发酵，得到一次发酵液；
其中，油脂分解种子液包括浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液，油脂分解种子液占餐厨废液质量的10％，且油脂分解种子液中浅白隐球酵母种子液的质量分数为70％；
(3)二次发酵：向步骤(2)的一次发酵液中加入花生饼粉、硝酸钠，于35℃条件下发酵7天，进行二次发酵，得到二次发酵液；
花生饼粉和硝酸钠的质量比为0.75:4，且花生饼粉和硝酸钠的总量与一次发酵液的体积比为5g：1L；
(4)三次发酵：将步骤(3)的二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆混合，于35℃条件下发酵6天，进行三次发酵，得到微生物益生菌肥；
二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆的质量比为10：1.5：0.75。
实施例3
一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，包括如下步骤：
(1)厨余垃圾筛分预处理：对厨余垃圾进行过滤，将过滤后的滤液加热至50℃，然后于8000r/min条件下离心10min分离油脂，剩余部分为餐厨废液；
(2)一次发酵：向步骤(1)的餐厨废液中加入油脂分解种子液，于pH为6、35℃下发酵12h，进行一次发酵，得到一次发酵液；
其中，油脂分解种子液包括浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液，油脂分解种子液占餐厨废液质量的13％，且油脂分解种子液中浅白隐球酵母种子液的质量分数为60％；
(3)二次发酵：向步骤(2)的一次发酵液中加入麸皮、氯化铵，于30℃条件下发酵8天，进行二次发酵，得到二次发酵液；
麸皮和氯化铵的质量比为0.5:3，且麸皮和氯化铵的总量与一次发酵液的体积比为4g：1L；
(4)三次发酵：将步骤(3)的二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆混合，于40℃条件下发酵5天，进行三次发酵，得到微生物益生菌肥；
二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆的质量比为10：1：1。
对比例1
常规的氮磷钾肥。
对比例2
将活性污泥及粉碎秸秆混合，并加入与实施例2等量的花生饼粉、硝酸钠，于40℃条件下发酵5天，得到益生菌肥。
对比例3
实施例2制得的二次发酵液。
本发明实施例1-实施例3均制得了微生物益生菌肥，且三者的肥效相近，下面以实施例2的微生物益生菌肥为研究对象，与对比例1-3进行对比研究，研究对象为贫瘠土壤生长的玉米的根际土壤，具体研究方法和结果如下所示：
(1)水质研究：
采用西北工业大学学校餐厅的废水，经过步骤(1)的离心处理后得到的餐厨废液为对比组，对餐厨废液样品做了三个平行试验，取平均值进行研究，与实施例2的微生物益生菌肥中的溶液进行水质的对比研究，实施例2中，微生物益生菌肥中的溶液经由过滤后离心取上清液获得，具体研究结果如表1所示：
表1对比组与实施例2的菌肥溶液水质对照表
可见，西北工业大学学校餐厅的废水在经过离心处理后，其COD、NH3-N、TN、TP、SS值均非常高，因此需要对废水进行处理后才能排放。
在对西北工业大学学校餐厅的废水采用实施例2的方法处理后，对得到的微生物益生菌肥中的溶液进行研究，结果表明，三段式发酵对餐厨废液进行了有效的处理，有效降低了餐厨废液中的有机物浓度，说明餐厨废液中的有机物在发酵过程中被微生物得到了高效的利用，继而在实现微生物繁育的同时有效降低有机物浓度，避免高浓度有机物造成土壤污染，继而使得污染的土壤在风和水的影响下进入大气和水循环中，从而造成二次污染。
(2)有机质的对比研究
按照常规的技术，分别向贫瘠土壤中施入对比例2、对比例3和实施例2的肥料，施加的量为种植中常规施加量，施加时间为2年，土壤养分含量对照如表2所示：
表2耕层10-20cm土壤养分含量影响对照表
空白组为原贫瘠土壤，在采用对比例2、对比例3及实施例2对土壤进行为期两年的处理后，实施例2实现了土壤中有机质得到明显提升，且土壤中含有大量的全氮和有机碳，全氮和有机碳便于作为培养基对根际土壤中的促生微生物进行培养，继而实现益生菌的高效繁殖，使得微生物菌落总数得到明显提升，通过促生微生物和发酵后的餐厨废液来实现改良土壤的目的。
另外，对比例2、对比例3与实施例2相比，实施例2有机质的含量高于对比例2和对比例3有机质含量的总和，说明在第三次发酵过程中有机质代谢产物也得到了明显提升，此时发酵得到的有机质更利于植物根系的吸收和微生物的生长。
(3)肥效的对比研究
按照常规的种植技术，分别向贫瘠土壤生长的玉米的根际土壤中施入对比例1-对比例3和实施例2的产品作为肥料，在作物耕作前均匀撒施于农田，再通过穴耕机穴耕施入土壤中，施加量为100kg/亩/年，采用全膜双垄沟播种植方式，分别研究不同年限的玉米产量，结果如表3所示：
表3不同肥料对玉米产量的影响对照表
结果表明，对比例2、对比例3的菌肥均对贫瘠土壤玉米产量有一定的作用，说明促生微生物改善了贫瘠土壤的土壤结构及营养成分，且结果也表明了本申请的二次发酵液也能够提升土壤的肥力，但是提升效果上相比于对比例1不明显；实施例2的结果表明，在以餐厨废液为培养基，以活性污泥为微生物源的基础上，相比于现有技术的对比例1，实现了玉米产量的有效提升，说明发酵液为微生物提供了优异的生长环境。
下面对玉米苗期根系进行研究，具体研究对象为改良第一年的玉米苗期根系，结果如表4所示：
表4玉米苗期根系的改良结果对照表
结果表明，使用本发明实施例2的微生物菌肥在玉米产量上得到的提升，主要源于微生物菌肥对玉米根部的作用。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)厨余垃圾筛分预处理：对厨余垃圾进行过滤、离心分离油脂，剩余部分为餐厨废液；
(2)一次发酵：向步骤(1)的餐厨废液中加入油脂分解种子液进行一次发酵，得到一次发酵液；
其中，油脂分解种子液包括浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液；
(3)二次发酵：向步骤(2)的一次发酵液中加入有机氮源、无机氮源，进行二次发酵，得到二次发酵液；
(4)三次发酵：将步骤(3)的二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆混合并进行三次发酵，得到微生物益生菌肥。
2.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(1)中分离油脂的方法为：将过滤后的滤液加热至45-50℃，然后离心分离油脂。
3.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(2)中一次发酵的条件为：于pH为6-7、于30-35℃下发酵12-24h。
4.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(2)中油脂分解种子液占餐厨废液质量的8-13％，且油脂分解种子液中浅白隐球酵母种子液的质量分数为60-75％；浅白隐球酵母种子液和粘红酵母种子液的菌种浓度均大于106CFU/mL。
5.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的有机氮源选自玉米浆干粉、花生饼粉、黄豆饼粉、麸皮中的一种或几种的混合；无机氮源选自硫酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸铵、氯化铵中的一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的二次发酵条件为：于35±5℃条件下发酵6-8天。
7.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(3)中有机氮源和无机氮源的质量比为0.5-1:3-5，且有机氮源和无机氮源的总量与一次发酵液的体积比为4-6g：1L。
8.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(4)中三次发酵的条件为：于35±5℃条件下发酵5-7天。
9.根据权利要求1所述的一种利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(4)中二次发酵液、活性污泥及粉碎秸秆的质量比为10：1-2：0.5-1。
10.一种权利要求1所述的利用餐厨废液发酵制备微生物益生菌肥的方法制得的微生物益生菌肥。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102586340A (zh) * | 2012-02-11 | 2012-07-18 | 江门市杰士植物营养有限公司 | 一种糖蜜综合利用的制备方法 |
| CN102642993A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-22 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种醇类发酵废水的处理方法 |
| CN104045380A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-17 | 深圳市南理工科技有限公司 | 酶解餐厨垃圾生产种植用微生物肥料或菌剂的方法 |
| CN105294312A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 高洁 | 一种利用有机废液制备液体生物肥料的方法 |
| CN105347856A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 广州市永雄生物科技有限公司 | 一种液体生物有机肥的制备方法及液体生物有机肥和应用 |
| CN105481481A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-04-13 | 广州市永雄生物科技有限公司 | 一种餐厨固体生物有机肥及其制备方法与应用 |
| CN105884411A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-08-24 | 北京农学院 | 粘红酵母和地衣芽孢杆菌液体混合菌肥及其应用 |
| CN107445743A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-12-08 | 上海莳航生态科技有限公司 | 一种复合微生物肥料及其制备方法 |
| CN113582769A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-02 | 西北工业大学深圳研究院 | 一种利用厨余垃圾制备有机肥的方法、有机肥及应用 |
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111470131.2A patent/CN113956116A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102586340A (zh) * | 2012-02-11 | 2012-07-18 | 江门市杰士植物营养有限公司 | 一种糖蜜综合利用的制备方法 |
| CN102642993A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-22 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种醇类发酵废水的处理方法 |
| CN104045380A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-17 | 深圳市南理工科技有限公司 | 酶解餐厨垃圾生产种植用微生物肥料或菌剂的方法 |
| CN105884411A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-08-24 | 北京农学院 | 粘红酵母和地衣芽孢杆菌液体混合菌肥及其应用 |
| CN105294312A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 高洁 | 一种利用有机废液制备液体生物肥料的方法 |
| CN105347856A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 广州市永雄生物科技有限公司 | 一种液体生物有机肥的制备方法及液体生物有机肥和应用 |
| CN105481481A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-04-13 | 广州市永雄生物科技有限公司 | 一种餐厨固体生物有机肥及其制备方法与应用 |
| CN107445743A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-12-08 | 上海莳航生态科技有限公司 | 一种复合微生物肥料及其制备方法 |
| CN113582769A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-02 | 西北工业大学深圳研究院 | 一种利用厨余垃圾制备有机肥的方法、有机肥及应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 邹国元 等: "《经济作物施肥》", 化学工业出版社 * |
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