一种易腐垃圾降解固体菌剂的制备方法与流程

本发明属于生物发酵领域，涉及一种易腐垃圾降解固体菌剂的制备方法。

背景技术：

随着社会的快速发展与人民生活水平的日益提高，垃圾的处理问题成为了摆在大众面前一个避无可避的重大问题。为了便于对各种垃圾进行集中式的处理，国家逐渐宣传并开始落实垃圾分类。在各种垃圾分类中，易腐垃圾占比最大。目前针对易腐垃圾的处理，主要集中在填埋，焚烧，堆肥以及生物降解等方法上。考虑到能耗以及环保问题，利用微生物降解对其进行减量化和资源化是现在的研究热点之一。

目前利用微生物菌剂对易腐垃圾的降解减量化研究较多，生物降解法可对分类较好的易腐垃圾进行良好的减量效果。但是利用微生物菌剂进行大量易腐垃圾降解过程中需要持续添加微生物以维持垃圾的降解效果，因此对菌剂的成本需求较高。而在易腐垃圾降解后，也会产生一部分有机固体残渣，目前对垃圾降解后的固体残渣一般是采用对其进行二次生物利用的方式，即利用生物堆肥的方式使其转变为生物有机肥料。

目前利用微生物菌剂对易腐垃圾的降解减量化研究中，降解微生物所用的液体菌剂和固体菌剂都是利用成本较高的培养基进行培养，然后富集分离，再投入到易腐垃圾处理设备中对易腐垃圾进行减量化处理。在易腐垃圾降解过程中，需要不断添加微生物，微生物消耗成本较高。而微生物降解过程中产生的有机固体残渣，一般是利用生物堆肥化对其进行肥料资源化处理，但是堆肥周期较长，资源化所需的时间成本过高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够直接将易腐垃圾作为微生物培养基，将易腐垃圾生物降解减量化处理和固体菌剂制备相结合的易腐垃圾降解复合菌剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种易腐垃圾降解固体菌剂的制备方法，包括以下步骤：

s10，将易腐垃圾在预处理后，在最优条件下持续进行发酵72h，将物料进行出料；

s20，将出料产物收集，利用60目的筛网进行筛选；

s31，筛选出的大颗粒的未完全降解的易腐垃圾以及载体重新投入发酵仓体内进行再次发酵；

s32，收集完全降解的产出物；

s40，将收集的完全降解后的产出物放入真空干燥箱中，在50℃下进行真空干燥至含水率降低为10％或以下，分装为1kg每包作为降解食物源固体菌剂。

优选地，所述预处理包括准备液体菌剂和载体。

优选地，所述液体菌剂为好氧降解食物源微生物液体菌剂，载体包括桑枝屑和松香木屑。

优选地，所述准备液体菌剂和载体为将与易腐垃圾质量比为1％-3％的液体菌剂和与易腐垃圾质量比为10％-15％的桑枝屑以及与易腐垃圾质量比为1％的松香木屑进行混合，搅拌30min，使桑枝屑和松香木屑吸附液体菌剂。

优选地，所述液体菌剂与易腐垃圾质量比为1％，桑枝屑与易腐垃圾质量比为12％。

优选地，所述预处理还包括将易腐垃圾进行粉碎和挤压脱水，使物料粒径为12-60mm，物料含水率为50％-60％。

优选地，所述最优条件为温度为50-60℃，空气湿度为40％-60％，ph值为7-8，氧气浓度为14％-20％。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括以下：

1)综合考虑易腐垃圾的减量化处理和降解食物源固体菌剂制作的综合应用，选用液体菌剂为1％-3％的质量比的目的是既要保证垃圾有一定的减量效果，又要保证有一定的产出物输出用于制作降解食物源固体菌剂的材料；

2)桑枝屑具有良好的吸附菌剂的能力，在易腐垃圾发酵过程中拥有良好的透气与吸水能力，既保证易腐垃圾进行良好的有氧发酵，也可以防止易腐垃圾在发酵过程中产生结块闭塞的现象，经过申请人大量的实验证明，取用与易腐垃圾质量比为10％-15％的桑枝屑可以极大的促进垃圾的降解效率；

3)松香木屑具有一定的菌剂吸附的能力，在易腐垃圾发酵过程中也可以维持良好的透气与除水效果，且松香木屑带有淡淡的松香味，加入1％的松香木屑可以对易腐垃圾降解过程中产生的臭气进行一定的稀释，后续制作的降解食物源固体菌剂也会有一定的松香气味。

附图说明

图1为本发明实施例的易腐垃圾降解固体菌剂的制备方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

实施例1

参见图1，所示为本发明实施例的一种易腐垃圾降解固体菌剂的制备方法，包括以下步骤：

s10，将易腐垃圾在预处理后，在最优条件下持续进行发酵72h，将物料进行出料；

s20，将出料产物收集，利用60目的筛网进行筛选；

s31，筛选出的大颗粒的未完全降解的易腐垃圾以及载体重新投入发酵仓体内进行再次发酵；

s32，收集完全降解的产出物；

s40，将收集的完全降解后的产出物放入真空干燥箱中，在50℃下进行真空干燥至含水率降低为10％或以下，分装为1kg每包作为降解食物源固体菌剂。

具体实施例

预处理包括准备液体菌剂和载体，液体菌剂为好氧降解食物源微生物液体菌剂，载体包括桑枝屑和松香木屑。准备液体菌剂和载体为将与易腐垃圾质量比为1％-3％的液体菌剂和与易腐垃圾质量比为10％-15％的桑枝屑以及与易腐垃圾质量比为1％的松香木屑进行混合，搅拌30min，使桑枝屑和松香木屑吸附液体菌剂。

预处理还包括将易腐垃圾进行粉碎和挤压脱水，使物料粒径为12-60mm，物料含水率为50％-60％。易腐垃圾投入设备前必须做好分类，重金属，塑料制品，粗纤维等对发酵过程以及产物会有较大影响，不能投入设备中进行发酵。

最优条件为温度为50-60℃，空气湿度为40％-60％，ph值为7-8，氧气浓度为14％-20％。物料粒径，含水率，设备温度，空气湿度，ph值以及氧气浓度等指标参数，都是为了保证好氧液体菌剂发酵易腐垃圾最优化的参数。

实施例2

将分类收集的易腐垃圾进行预处理后倒入易腐垃圾处理设备中，搅拌运行1小时后将充分吸附液体菌种的载体倒入设备。然后将1％的降解食物源微生物液体菌剂，12％的桑枝屑固体载体以及1％的松香木屑载体搅拌均匀后投入设备。在上述最优条件下持续降解72h后将产出物进行筛选出料。最后在真空干燥50℃条件下将其干燥至含水率降为10％，分装作为降解食物源固体菌剂进行保存。

对比例1

取4％的液体菌种进行发酵扩大培养，培养基成分为红糖10kg，磷酸二氢钾0.1kg，尿素0.5kg。然后将富集的菌剂进行离心收集，放置于-50℃条件下真空冷冻干燥制得降解食物源固体菌剂。

对比例1中降解食物源固体菌剂制作过程中菌剂的扩大培养是利用红糖，磷酸二氢钾，尿素成本较高的化学成品作为培养基，而本发明的实施例中是利用易腐垃圾作为液体菌剂发酵的培养基，相对而言本发明节省了大量的菌剂培养成本，而且本发明的实施例中将液体菌剂制作降解食物源固体菌剂的过程中，还实现了对易腐垃圾的减量化，实现了易腐垃圾资源化和减量化的同步进行。

对比例2

将牛粪和茹渣以质量比为4:1混合高温发酵33天后制作为腐熟有机肥；然后将80％的腐熟有机肥，20％的椰糠砖作为载体与液体菌种搅拌混合制作降解食物源固体菌剂。

对比例2中降解食物源固体菌剂制作过程载体是使用腐熟有机肥和椰糠砖，而本发明的实施例中是桑树枝和松香木屑作为载体，相对而言本发明的载体成本更低，而且更易制得。对比例2中只是将液体菌剂利用吸附操作制作降解食物源固体菌剂，并没有对菌剂的数目进行扩增，而本发明的实施例中不仅将液体菌剂制作为降解食物源固体菌剂，还在过程中利用易腐垃圾为培养基对菌剂数目进行了大量扩增。

故经上述步骤，本发明利用易腐垃圾作为微生物培养基，将易腐垃圾进行减量化的同时制备降解食物源固体菌剂。制备的降解食物源固体菌剂可以作为易腐垃圾降解菌剂重复使用，降低了垃圾降解过程中的菌剂成本。而且利用该方法也解决了易腐垃圾降解过程中产生的有机固体残渣遗留问题，降低易腐垃圾资源化的时间成本，使易腐垃圾减量化和资源化同步完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。