填料可以提供嗜冷微生物生长的内环境和基本营养物质；
[0049](3)发酵反应:
[0050]选用一株从冻土中分离得到的一株嗜冷细菌，编号为CY1，在LB培养基中培养温度30°C条件下活化18小时，活菌数为1.8X 108cfu/mL，通过提手5把该反应器的生物能源保温室提起，将嗜冷细菌的培养液倒入其中，其接种比例为填料干重质量的0.5%，并充分搅拌均匀后放下，将粪便、秸杆和生活垃圾混合，并加水调节含水率投加到主发酵室，并封闭反应器进行主发酵室和生物能源保温室的同时发酵反应，且定期通风翻堆；
[0051](4)发酵原料更换:
[0052]发酵进行到20天后，温度便下降至15°C以下，及时更换生物能源保温室填料，生物能源保温室取出填料的1/3进行下一批次回流接种，其余作为原料投入主发酵室进行发酵，待物料发酵结束后，进行物料更换开展下一批次发酵。
[0053]本实施例中，该反应器可在环境温度为O°C左右的条件下，主发酵室的堆肥温度在55-60°C维持了 6天，整个堆肥周期为38天，堆肥产品达到了腐熟的程度。
[0054]实施例2
[0055](I)构建一体式动态有机废弃物堆肥反应器:
[0056]本实施例是在公知的一体式卧式动态螺旋滚筒式堆肥反应器的基础改建而成的一体式动态有机废弃物发酵反应器，具体是将铁皮制成的圆筒A嵌入螺旋滚筒式堆肥反应器内，将其分为内室和外室两部分，内室为有机废弃物进行发酵反应的主发酵室，外室为嗜冷微生物发酵为主的生物能源保温室。如附图2所示，构建成的一体式动态有机废弃物堆肥反应器，该反应器的外壳的外部包覆聚氨酯泡沫塑料保温层1，防止生物能源保温室热量的散失；该反应器内部圆筒A与该反应器的外壳的内部之间为生物能源保温室2，圆筒A内部为发酵室3。该装置为间歇进出料的堆肥仓，整个罐体朝图示方向的右侧向下倾斜放置，可使堆肥过程中产生的渗滤液通过排液管排出，堆肥物料从进料口进料，并沿螺纹方向呈推流式向图示方向的左侧流动，由人工转动手摇柄6通过螺旋中心轴8带动螺旋状桨叶9转动。
[0057](2)投加生物能源保温室的填料:
[0058]在上述的卧式动态螺旋滚筒式堆肥反应器中，调节转换开关阀13为生物能源保温室的进料口 14，投加供嗜冷微生物发酵产热的填料，该填料为稻壳和猪粪的混合物，混合比例为1:1，且填料的粒径为10-20mm，所占空间比例为50%，填料可以提供嗜冷微生物生长的内环境和基本营养物质。
[0059](3)发酵反应:
[0060]选用一株从冻土中分离得到的一株嗜冷细菌，编号为CY1，在LB培养基中培养温度30°C条件下活化18小时，活菌数为1.8X 108cfu/mL，将嗜冷细菌的培养液通过生物能源保温室的进料口 14投加至生物能源保温室2中，其接种比例为填料干重质量的I %，并充分搅拌均匀后将转换开关阀13调整为主发酵室3的进料口，将橱余垃圾、粪便、稻壳和生活垃圾混合，加水调节含水率间歇投加到主发酵室3内，并封闭反应器进行主发酵室和生物能源保温室的同时发酵反应，且定期通过手摇柄6进行翻堆和转换开关阀13为主发酵室通风，每个物料颗粒在反应器内的停留时间相同，最后从堆肥出料口 10间歇出料，从排液口 7收集渗滤液。
[0061](4)发酵原料更换
[0062]发酵进行到18天后，温度便下降至15°C以下，及时更换生物能源保温室填料，增温层取出填料的1/3进行下一批次回流接种，其余作为原料投入主发酵室进行发酵，待物料发酵结束后，进行物料更换开展下一批次发酵。
[0063]本实施例中，该反应器可在环境温度为O°C左右的条件下顺利运行，主发酵室的堆肥温度在50-55?维持了 6天，整个堆肥周期为40天，堆肥产品达到了腐熟的程度。
[0064]实施例3
[0065](I)构建一体式静态有机废弃物堆肥反应器:
[0066]本实施例是在公知的堆肥反应器基础上构建的一体式静态厌氧发酵装置，将编织袋嵌入发酵室，使其分为内室和外室两部分，内室为有机废弃物进行发酵反应的主发酵室，外室为嗜冷微生物发酵为主的生物能源保温室，如附图3所示，其特点在于主发酵室和生物能源保温室的顶部均由封闭并可伸缩气囊15构成，便于发酵过程中产生气体的收集，气囊上带有可控制的排气口 16，同时主发酵室3具有收集垃圾渗滤液的功能并可通过排液口7的转换开关阀13将垃圾渗滤液排出，反应器外部附聚氨酯泡沫塑料保温层，防止生物能源保温室热量的散失；
[0067](2)投加生物能源保温室的填料:
[0068]在上述的静态厌氧发酵装置堆肥反应器中，调节转换开关阀13为生物能源保温室的进料口，并投加供嗜冷微生物发酵产热的填料，该填料为牛粪和木肩的混合物，混合比例为1: 1，且填料的粒径为10-20mm，所占空间比例为70%，填料可以提供嗜冷微生物生长的内环境和基本营养物质；
[0069](3)发酵反应:
[0070]选用一株从冻土中分离得到的一株嗜冷细菌，编号为CY1，在LB培养基中培养温度30°C条件下活化18小时，活菌数为1.8 X 108cfu/mL,将嗜冷细菌的培养液通过生物能源保温室的进料口投加其中，其接种比例为填料干重质量的0.5%，并充分搅拌均匀后将转换开关阀8调整为主发酵室的进料口，将粪便、秸杆混合，并加水调节含水率间歇投加到主发酵室，且封闭进料口 5开始主发酵室和生物能源保温室的同时发酵，最后厌氧发酵产生的气体通过气囊收集，从排液口 7收集渗滤液；
[0071](4)发酵填料更换
[0072]发酵进行到21天后，温度便下降至15°C以下，及时更换生物能源保温室填料，增温层取出填料的1/3进行下一批次回流接种，其余作为原料投入主发酵室进行发酵，待物料发酵结束后，进行物料更换开展下一批次发酵。
[0073]本实施例中，该反应器可在环境温度为O°C左右条件下顺利运行，主发酵室的堆肥温度在整个堆肥周期内可持续在30-40°C，并有效的收集厌氧发酵产生的气体。
【主权项】
1.一种有机废弃物冬季发酵的生物能源保温方法，其步骤为: (1)构建一体式有机废弃物发酵反应器: 一容器内嵌入隔断材料将该容器的内部分为内室和外室两部分，内室为有机废弃物进行发酵反应的主发酵室，外室为嗜冷微生物发酵的生物能源保温室，提供内室冬季发酵所需的温度，外室的外部包覆有保温层，防止生物能源保温室热量的散失； (2)投加生物能源保温室的填料: 在生物能源保温室内填充供嗜冷微生物发酵产热的填料； (3)发酵反应: 向主发酵室投入待处理的有机废弃物，将活化后的嗜冷微生物投加到生物能源保温室内，并将嗜冷微生物培养液与填料充分搅拌均匀后封闭反应器进行主发酵室和生物能源保温室的同时发酵反应； (4)发酵原料更换: 待生物能源保温室的温度不再上升并下降时，更换生物能源保温室的填料，取出的填料中一部分作为下一批次回流接种，其余作为原料投入主发酵室进行发酵，主发酵室定期进行物料翻拌供氧，待物料发酵结束后，进行物料更换开展下一批次发酵。
2.根据权利要求1所述的生物能源保温方法，其中，容器为各种已知的动态和静态的发酵室。
3.根据权利要求1或2所述的生物能源保温方法，其中，容器内的隔断材料为砖混材料、编织袋或无纺布袋。
4.根据权利要求1所述的生物能源保温方法，其中，生物能源保温室的填料为富含糖类、蛋白质、淀粉中的一种或者几种有机废弃物组合。
5.根据权利要求1或4所述的生物能源保温方法，其中，生物能源保温室的填料占生物能源保温室空间的50% -70%，填料的粒径为10mm-20mm。
6.根据权利要求1所述的生物能源保温方法，其中，活化后的嗜冷微生物是指活菌数达到108-109cfu/mL，嗜冷微生物的投加量为填料干重质量的0.5_1%。
7.根据权利要求1所述的生物能源保温方法，其中，有机废弃物为所有可降解有机废弃物。
8.根据权利要求1所述的生物能源保温方法，其中，发酵反应为好氧或厌氧发酵。
9.根据权利要求1所述的生物能源保温方法，其中，生物能源保温室的温度下降至15°C以下时更换生物能源保温室的填料。
【专利摘要】一种有机废弃物冬季发酵的生物能源保温方法，其步骤为：容器内分为内室和外室两部分，内室为主发酵室，外室为生物能源保温室，外室的外部包覆有保温层；在生物能源保温室内填充供嗜冷微生物发酵产热的填料；向主发酵室投入待处理的有机废弃物，将活化后的嗜冷微生物投加到生物能源保温室内，并将嗜冷微生物培养液与填料充分搅拌均匀后封闭反应器进行主发酵室和生物能源保温室的同时发酵反应；待生物能源保温室的温度不再上升并下降时，更换生物能源保温室的填料，取出的填料中一部分作为下一批次回流接种，其余作为原料投入主发酵室进行发酵，主发酵室定期进行物料翻拌供氧，待物料发酵结束后，进行物料更换开展下一批次发酵。
【IPC分类】C05F17-00, C05F17-02
【公开号】CN104876658
【申请号】CN201510271409
【发明人】魏自民, 王雪芹, 赵越, 张旭, 魏雨泉, 赵昕宇
【申请人】东北农业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月26日