本发明涉及垃圾处理领域，特别涉及基于活性微生物组合生物制剂的垃圾渗滤液处理方法。
背景技术：
随着城市化水平的快速发展，人们消费水平的提高，生活垃圾的产量也不断提高，生活垃圾的处理方法主要有焚烧和填埋，无论那种方法处理垃圾，都将会产生垃圾渗滤液。
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。与城市生活污水和工业废水相比，渗滤液具有水质复杂、危害性大、codcr和bod5浓度高、氨氮含量高、水质变化大、渗滤液中的微生物营养元素比例失调等特点，这些特点无疑给对其进行有效而稳定的处理带来较大困难，处理不当将会造成严重的环境污染，不利于人类身体健康。
在垃圾渗滤液的处理过程中，难点是难降解有机物和高氨氮的降解问题。国内外普遍采用物理法、物化法和生化等方法处理垃圾渗滤液，但皆因有机物难以降解、处理成本高、脱氮效果差且易造成二次污染等原因而难以推广。另一方面，随着人们生活水平的提高，国家环保标准不断提高，采用常规的垃圾渗滤液处理工艺已难以满足目前的出水要求。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种处理效率高、处理效果好、能满足国家环保标准、有利于环境保护和人类身体健康的的基于活性微生物组合生物制剂的垃圾渗滤液处理方法。
本发明所采用的技术方案是：基于活性微生物组合生物制剂的垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤，a、测量处理前垃圾渗滤液中的污染物浓度，b、根据污染物浓度，制备活性微生物组合生物制剂，再配备活性微生物组合生物制剂的水溶液，c、将活性微生物组合生物制剂的水溶液注入垃圾渗滤液内，d、观察及测量处理后垃圾渗滤液中的污染物浓度。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤a中，测量的污染物指标包括渗滤液色度、恶臭强度、氨氮浓度、codcr浓度、bod5浓度、总氮浓度、ss浓度。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤b中，活性微生物组合生物制剂由以下组分混合而成，乳酸片球菌、戊糖片球菌、肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、粉状毕赤酵母、膜醭毕赤酵母、德克酵母、布鲁塞尔德克氏酵母；所述所述乳酸片球菌的浓度为12.0x108cfu/gm，所述戊糖片球菌的浓度为5.5x107cfu/gm，所述肠膜明串珠菌的浓度为4.5x106cfu/gm，所述植物乳杆菌的浓度为3.5x107cfu/gm，所述解淀粉芽孢杆菌的浓度为4.5x106cfu/gm，所述枯草芽孢杆菌的浓度为6.0x108cfu/gm，所述嗜酸乳杆菌的浓度为3.5x106cfu/gm，所述粉状毕赤酵母的浓度为8.0x108cfu/gm，所述膜醭毕赤酵母的浓度为4.5x106cfu/gm，所述德克酵母的浓度为4.5x106cfu/gm，所述布鲁塞尔德克氏酵母的浓度为6.0x108cfu/gm。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤b中，活性微生物组合生物制剂的制备方法为，包括以下步骤，①准备液体培养基和菌种，②将菌种接种至液体培养基内进行液体发酵，得到发酵液，③取步骤②中的发酵液，向发酵液内加入干物料，进行固体发酵，得到活性微生物组合生物制剂，④将活性微生物组合生物制剂进行包装存储。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤①中，液体培养基组分包括为豆粕、油、淀粉、全脂奶粉、nacl、znso4、cuso4、mgso4、mnso4、feso4、caso4、工业用水；菌种为乳酸片球菌、戊糖片球菌、肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、粉状毕赤酵母、膜醭毕赤酵母、德克酵母、布鲁塞尔德克氏酵母的混合物。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤②中，制备液体培养基时，菌种随液体培养基原料一起加入，且接种过程中温度为24℃-40℃，接种过程中要搅拌，使菌种与液体培养基混合均匀。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤②中，液体发酵时，发酵温度为41±1℃，控制发酵通气比为0.3v/v.m-.3v/v.m，搅拌转速150rpm-170rpm，发酵罐内罐压为零，发酵罐顶部安装白炽灯以对发酵罐内部进行光照。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤②中，液体发酵时，发酵过程中前期通气量大于后期通气量，发酵罐内ph为5.0以下，待发酵罐内菌量达到5×108～9后发酵完成，液体发酵周期为42hr-48hr。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤②中，加入的干物料为发酵液、米糠、糠粕、豆粕、食盐、碳酸钙、碳酸镁。
对上述技术方案的进一步改进为，步骤③中，固体发酵时，发酵环境温度为40℃-44℃，固体发酵过程中，每隔48hr对发酵反应堆进行翻料，控制发酵反应堆中心温度小于55℃。
本发明的有益效果为：
1、一方面，本发明的垃圾渗滤液处理方法中，选用的活性微生物组合生物制剂，可氧化或/和分解垃圾渗滤液中的各种有机化合物和有机污染物，抑制恶性腐败细菌繁殖，起到优化环境、保护人体健康的目的。第二方面，活性微生物组合生物制剂中的各类细菌以污染物中的有机物质为食物，当环境净化后，这些细菌会随着污染物降低而逐渐减少，当污染物彻底除去时，细菌会因为缺乏食物供应而死亡，因此，本发明能彻底除去各类污染物，处理效果好。第三方面，本发明采用的11中微生物，是7种益生菌和4种酵母，这11种微生物组成一个共生体系，不会相互抑制对方的生长，反而在7种益生菌和4种酵母共同存在时能产生不同的产物如乳酸、醋酸、片球菌素、乳酸链球菌肽、杀手毒素等代谢产物，一种微生物的代谢产物能作为酶，引发其他微生物的代谢反应，从而促进整个微生物组合生物制剂产生更多的对污染物有分解作用和灭菌作用的代谢产物。第四方面，活性微生物组合生物制剂对污染物进行处理后，自身会死亡，因此不会产生二次污染。第五方面，活性微生物组合生物制剂的制备方法，各类细菌的发酵是直接利用米糠、糠粕、豆粕等有机原料，这些原料为天然原料，不含致病菌和病源体，不会产生二次污染。第六方面，对于垃圾渗滤液处理，本发明中选用的污染物指标，渗滤液色度、恶臭强度、氨氮浓度、codcr浓度、bod5浓度、总氮浓度、ss浓度，能全面评估垃圾渗滤液的污染物种类和强度，指标选取合理。
乳酸片球菌，拉丁名：pediococcusacidilactici，是片球菌属、乳酸片球菌种，具有产酸，调节胃肠道菌群，维持肠道微生态平衡的功能。乳酸片球菌的细菌素可抑制乳杆菌(lactobacilli)、明串珠菌(leuconostocs)、金黄色葡萄球菌、产气荚膜梭菌(clostridiumperfringens)、恶臭假单胞菌(pseudomonasputida)和单核细胞增生利斯特氏菌等微生物的生长。具有对蛋白分解酵素敏感、对热安定。
戊糖片球菌，拉丁名：pediococcuspentosaceus，是片球菌属、戊糖片球菌种，戊糖片球菌(pediococcuspentosaceous)所产生的细菌素能抑制革兰氏阳性的病原菌，如蜡状芽孢杆菌(bacilluscereus)、产气荚膜梭菌(clostridiumperfringenes)、金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus)和单核细胞增生利斯特氏菌。
肠膜明串珠菌，拉丁名：leuconostocmesenteroides，是乳酸菌中的明串珠菌属的重要菌种。肠膜明串珠菌能发酵糖类产生多种酸和醇，具有高产酸能力、抗氧化能力和拮抗致病菌等能力。
植物乳杆菌，拉丁名：lactobacillusplantarum，是乳酸菌的一种，在繁殖过程中能产出特有的乳酸杆菌素，乳酸杆菌素是一种生物型的防腐剂；具有净化水质，分解有机物，除臭，降解氨氮、亚硝酸盐等有害物质，维持澡相、菌相平滑，降低稳定水体ph等功能。
解淀粉芽孢杆菌，拉丁名：bacillusamyloliquefaciens，枯草芽孢杆菌属，可产生多种抑菌物质，包括多肽类、脂肽类及抑菌蛋白类等。其中，抑菌蛋白能作用于病原真菌的细胞壁，使病原真菌的膜通透性增加，从而抑制其生长。
枯草芽孢杆菌，拉丁名：bacillussubtilis，枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。可应用于市政和工业污水处理，工业循环水处理，腐化槽、化粪池等处理，畜牧养殖动物废料、臭味处理，粪便处理系统，垃圾、粪坑、粪池等处理。
嗜酸乳杆菌，拉丁名：lactobacillusacidophilus，对致病微生物具有拮抗作用。嗜酸乳杆菌能分泌抗生物素类物质(嗜酸乳菌素(acidolin)、嗜酸杆菌素(acidophilin)、乳酸菌素(lactobacillin)),对肠道致病菌产生的拮抗作用。
粉状毕赤酵母，拉丁名：pichiafarinose，膜醭毕赤酵母，拉丁名：pichiamembranaefaciens，德克酵母，拉丁名：dekkeraanomala，布鲁塞尔德克氏酵母，拉丁名：dekkerabruxellensis。一方面，这些酵母能有效分解各种碳水化合物、糖、淀粉及各种蛋白质氨基酸，为其他有效微生物提供增殖所需的营养物质。第二方面，酵母菌可分泌多种酶类，如纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、果胶酶和木质酶等，可更有效地降解污染物的有机物质。第三方面，在碳源供应的情况下，粉状毕赤酵母能进行硝化反应，将氨氮分解为硝酸盐，从而达到降解氨氮，除臭的目的。
2、本发明选用的活性微生物组合生物制剂，里面含有7种益生菌和4种酵母，各类微生物在代谢过程中，能充分以污染物中的各类有机物，如蛋白质、脂肪、碳水化合物、氨氮等为原料，将其转化为二氧化碳、氧气、氮气、水、热能等最终产物，同时，益生菌产生的细菌素能抑制病原微生物的生长，从而发挥除臭、消毒、杀菌、脱脂等净化功能，将污染物处理除去，不会产生二次污染，处理效率高，处理效果好，有利于环境保护和人体健康。
3、本发明选用的活性微生物组合生物制剂，其中，所述乳酸片球菌的浓度为12.0x108cfu/gm，所述戊糖片球菌的浓度为5.5x107cfu/gm，所述肠膜明串珠菌的浓度为4.5x106cfu/gm，所述植物乳杆菌的浓度为3.5x107cfu/gm，所述解淀粉芽孢杆菌的浓度为4.5x106cfu/gm，所述枯草芽孢杆菌的浓度为6.0x108cfu/gm，所述嗜酸乳杆菌的浓度为3.5x106cfu/gm，所述粉状毕赤酵母的浓度为8.0x108cfu/gm，所述膜醭毕赤酵母的浓度为4.5x106cfu/gm，所述德克酵母的浓度为4.5x106cfu/gm，所述布鲁塞尔德克氏酵母的浓度为6.0x108cfu/gm。各微生物的浓度采用此组合，能有效彻底分解各类污染物，处理效果好。由于垃圾渗滤液中糖类、蛋白质类、酯类、有机物类、含氮类、致病菌等污染物浓度均较高，因此，本发明选用的活性微生物组合生物制剂，使用了较高浓度的乳酸片球菌、枯草芽孢杆菌、粉状毕赤酵母、布鲁塞尔德克氏酵母，充分利用益生菌来降解有机物、糖类、蛋白质等污染物，利用粉状毕赤酵母的硝化反应来降解含氮污染物，利用枯草芽孢杆菌分泌脂肪酶、纤维素酶等来降解酯类污染物和纤维素，同时利用各类益生菌和酵母来杀灭致病菌。
4、在制备活性微生物组合生物制剂时，液体培养基组分包括为豆粕、油、淀粉、全脂奶粉、nacl、znso4、cuso4、mgso4、mnso4、feso4、caso4、工业用水；各原料为天然原料或纯试剂，安全卫生，无污染。
5、在制备活性微生物组合生物制剂的液体培养基时，菌种随液体培养基原料一起加入，且不断搅拌，使得菌种能与液体培养基混合均匀，接种过程中温度为24℃-40℃，防止接种温度过高造成微生物灭活，或温度过低造成微生物代谢程度低。
6、在制备活性微生物组合生物制剂时，进行液体发酵时，发酵温度为41±1℃，控制发酵通气比为0.3v/v.m-1.3v/v.m，搅拌转速150rpm-170rpm，发酵罐内罐压为零，发酵罐顶部安装白炽灯以对发酵罐内部进行光照。温度的控制，是防止温度过高使菌种失活，防止温度过低使菌种生物活性较低，当温度为41±1℃时，此时菌种生化反应水平最高，菌种发酵反应最强烈。发酵过程中，不断搅拌，使得通入的无菌空气能均匀分布，提高发酵罐内的溶氧量。发酵过程中进行光照，可提高菌种的发酵速度。
7、在制备活性微生物组合生物制剂时，进行液体发酵时，由于前期主要以有氧发酵为主，后期主要以厌氧发酵为主，因此发酵前期通气量大于后期通气量，能提高整体发酵速度；由于11种微生物中，嗜好酸类微生物为主，因此控制发酵罐内ph为5.0以下，维持发酵罐内的酸性环境，更有利于微生物发酵；待发酵罐内菌量达到5×108～9后发酵完成，液体发酵周期为42hr-48hr。
8、在制备活性微生物组合生物制剂，进行固体发酵时，发酵环境温度为40℃-44℃，固体发酵过程中，每隔48hr对发酵反应堆进行翻料，控制发酵反应堆中心温度小于55℃。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：活性微生物组合生物制剂的制备方法
a、准备液体培养基和菌种。
液体培养基的组成如表1所示。
其中，菌种为乳酸片球菌、戊糖片球菌、肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、粉状毕赤酵母、膜醭毕赤酵母、德克酵母、布鲁塞尔德克氏酵母的混合物。其中，乳酸片球菌为购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(cgmcc)编号为1.2696的乳酸片球菌，戊糖片球菌为购自cgmcc的编号为1.10999的戊糖片球菌，肠膜明串珠菌为购自cgmcc的编号为1.10327的肠膜明串珠菌，植物乳杆菌为购自cgmcc的编号为1.557的植物乳杆菌，解淀粉芽孢杆菌为购自cgmcc的编号为1.7463的解淀粉芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌为购自cgmcc的编号为1.2162的枯草芽孢杆菌，嗜酸乳杆菌为购自cgmcc的编号为1.1854的嗜酸乳杆菌，粉状毕赤酵母为购自cgmcc的编号为2.707的粉状毕赤酵母、膜醭毕赤酵母为购自cgmcc的编号为2.4061膜醭毕赤酵母，德克酵母为购自atcc(美国菌种保藏中心)的保藏号为atcc10559的德克酵母，布鲁塞尔德克氏酵母为购自atcc(美国菌种保藏中心)的保藏号为atcc64276的布鲁塞尔德克氏酵母。
液体培养基的制备过程中为：
1.1将原料粉碎；
1.2对粉碎后的原料进行灭虫处理；
1.2.1磷化铝片剂：符合gb5452标准。
1.2.2熏蒸：原料输送入密闭的消毒柜中，按3-6g/m3的用量将磷化铝片剂分散投放在消毒柜各处，密闭熏蒸3-5天。熏蒸完毕后打开消毒柜，通风散毒至少24hr。
1.3按表1中的组成和重量配置液体培养基。
b、将菌种接种至液体培养基内进行液体发酵，得到发酵液。
发酵过程包括：
2.1空罐准备
准备配料罐、发酵罐，对其进行清洁及消毒灭菌处理。
2.2分过滤器灭菌
消毒总蒸汽压力保持在0.3±0.1mpa，过滤器消毒压力为0.1mpa-0.15mpa，时间为30min，消毒时加蒸汽升压要缓慢，防止金属滤棒击穿，消毒结束，通入无菌空气吹干。
2.3进料
在配料罐中先加少量水，然后按表1中的原料种类和重量，将各原料加入到配料罐中，再加水到所需体积，搅拌均匀，打入发酵罐。发酵液装液量60％左右。
2.4接种
菌种为乳酸片球菌、戊糖片球菌、肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、粉状毕赤酵母、膜醭毕赤酵母、德克酵母、布鲁塞尔德克氏酵母的混合物。
混合物菌种在进料过程中一起加入，菌种加入时温度为35℃，边接种边搅拌均匀。
2.5发酵培养
控制发酵温度为41±1℃，控制发酵通气比为0.3—1.3v/v.m，发酵时搅拌转速150rpm--170rpm，发酵罐内罐压为零。发酵罐顶部安装100w白炽灯，在发酵过程中打开，保证一定的光照。发酵过程中前期通气量大，随着泡沫的不断上升，逐渐降低通气量，控制ph在5.0以下，待发酵罐内菌量达到5×108～9后发酵完成，得到发酵液。发酵周期控制在42hr-48hr。(镜检有少量酵母菌---考察参考标准。)
c、取步骤b中的发酵液，向发酵液内加入干物料，进行固体发酵，得到活性微生物组合生物制剂。
3.1向发酵液内加入的干物料原料组成及各原料含量如表2所示，并搅拌混合均匀，得到湿料。
3.2固体发酵
将已经混合均匀的湿料，装入发酵槽，堆积高度不超过90cm，并用塑料薄膜将其表面完全覆盖；调整培养室内环境温度在40-44℃左右，开始固体发酵。
3.3翻料
固体发酵5-7天(减量菌)或14-15天(除臭菌)，在此过程中每隔48hr进行翻料，控制堆体中心温度不超过55℃，直到出成品，保证物料均匀，并取样，检测样品。
d、将活性微生物组合生物制剂进行包装存储。
在制备过程中，工艺控制项目及检测，如表3所示。
实施例2：活性微生物组合生物制剂
按照实施例1中的制备方法，制备实施例1：活性微生物组合生物制剂。
活性微生物组合生物制剂，其中，所述乳酸片球菌的浓度为12.0x108cfu/gm，所述戊糖片球菌的浓度为5.5x107cfu/gm，所述肠膜明串珠菌的浓度为4.5x106cfu/gm，所述植物乳杆菌的浓度为3.5x107cfu/gm，所述解淀粉芽孢杆菌的浓度为4.5x106cfu/gm，所述枯草芽孢杆菌的浓度为6.0x108cfu/gm，所述嗜酸乳杆菌的浓度为3.5x106cfu/gm，所述粉状毕赤酵母的浓度为8.0x108cfu/gm，所述膜醭毕赤酵母的浓度为4.5x106cfu/gm，所述德克酵母的浓度为4.5x106cfu/gm，所述布鲁塞尔德克氏酵母的浓度为6.0x108cfu/gm。
实施例3：活性微生物组合生物制剂的水溶液的配备
按重量份数比，活性微生物组合生物制剂：水＝1:500的比例，配置活性微生物组合生物制剂的水溶液，混合均匀。
实施例4：香港某垃圾处理场的垃圾渗滤液处理
该垃圾处理场产生的垃圾渗滤液具有有机物浓度高、氨氮浓度高、臭味重、ss浓度高、营养比例失调和水质水量变化大等特点。
a、取样测量垃圾渗滤液的渗滤液色度、恶臭强度、氨氮浓度、codcr浓度、bod5浓度、总氮浓度、ss浓度，测量结果如表1所示；
b、根据渗滤液色度、恶臭强度、氨氮浓度、codcr浓度、bod5浓度、总氮浓度、ss浓度，制备活性微生物组合生物制剂，再配备活性微生物组合生物制剂的水溶液；
c、将活性微生物组合生物制剂的水溶液注入垃圾渗滤液内；
d、观察及测量注入活性微生物组合生物制剂的水溶液后的污染物浓度，处理结果如表1所示。
有表1可看出，采用本发明的垃圾渗滤液处理方法，注入活性微生物组合生物制剂的水溶液后，微生物立刻与垃圾渗滤液中的污染物反应，分解渗滤液中的各类污染物，10min后能将污染物浓度降低一半，20min后能将污染物浓度再降低一般，1hr后，垃圾渗滤液中的污染物浓度已能达到《生活垃圾填埋场控制标准》gb16889-2008的要求，且环境中的臭味已除去，说明本发明的处理方法效果好、处理效率高、有利于环境保护和人体健康。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。