一种复合微生物菌剂及其应用

本发明属于厨余垃圾处理，具体涉及一种复合微生物菌剂及其应用。

背景技术：

1、厨余垃圾在生活垃圾产生量中实际占比约55％，具有易腐烂、发酵、发臭等缺点。且在其储存、运输及处理的过程中，极易造成环境污染。对厨余垃圾的生态处理，一直是制约我国环境保护可持续发展的关键问题。如果能够将这些物质丰富的厨余垃圾利用先进技术进一步处理并得到资源化利用，不仅能够解决污染问题，还符合资源循环利用的可持续发展方针。

2、厨余垃圾现有处理技术按处理媒介分为非生物处理和生物处理：其中非生物处理包括机械破碎、卫生填埋、焚烧发电、气化等；生物处理包括厌氧发酵、好氧发酵、制备生态饲料等；其中，机械破碎是充分利用城市污水处理系统，将家庭垃圾通过垃圾粉碎机破水后进入市政污水系统进行处理，机械破碎过程中厨余垃圾并未发生化学变化，虽然其降低了厨余垃圾的粒径，价格便宜、技术简便，但是其存在增加管网堵塞率，降低城市排水能力，加大城市污水处理的负荷的缺陷；卫生填埋是指在科学选址的基础上，采用底部防渗、气体导排等技术将厨余垃圾填埋于地下，包括持续的微生物对有机物降解的过程；虽然其建设周期短，投资和运行费用较低，处理量大，技术成熟，操作简单；但是其存在占地面积大且需占用时间长，存在渗滤液二次污染，释放臭气，副产物沼气易引发爆炸重大安全隐患，未回收利用的沼气易造成全球变暖的缺陷；焚烧发电是指先进行脱水处理，而后在焚烧炉中彻底氧化分解，一般以不低于1000℃的温度过氧燃烧，可将固状物减量65％(±15％)；虽然其处理速率高，转化产生的动力蒸汽用来发电，低品位热量用来供热，减量化程度大，实现了厨余垃圾的资源、减量化；但是其存在不可避免地产生呋喃、二噁英、飞灰等大气污染物，另外焚烧炉灰渣(一般为燃前的5％-20％)重金属含量较高，污染环境较为严重的缺陷；气化(高温等离子炬气化技术)是指将简单脱水处理后的固状物连同油脂一并气化；虽然其反应速率快、附加值高、本质环保的特点，核心技术为国外掌握，主要在美国、加拿大、日本有应用；但是其会产生固体废渣，增加环境压力。

3、厌氧发酵是指在氧气不足甚至无氧气的厌氧条件下通过自身代谢，将一部分有机质转化为微生物本体，另外一部分则分解为ch4(有的工艺可直接分解为h2)、co2；虽然其技术相对成熟，具有自动化程度高，能生产燃气或有机酸、醇，资源化程度好，经济性较高，渣可制成有机肥等优点；但是其存在项目建设投资大项目运营成本高，投资回收期长，工艺流程复杂等缺陷；好氧发酵包括好氧堆肥和高温好氧发酵，其中，好氧堆肥是指主要分为要压榨脱水、油水分离、生化降解、尾气处理、废水净化、有机肥处理等工艺过程。其中生化降解需以破碎至粒径为1.5cm-8cm餐厨垃圾为原料，添加菌种及辅料，进行为期约4周的发酵；虽然其垃圾减量明显，技术简单、成熟，成本低，可操作性强，产品性能稳定，易于推广；但是其存在占地面积大，处理周期长，垃圾中的高盐高油会导致处理周期延长和堆肥品质降低，会产生污水和臭气造成二次污染，经济效益不高等缺陷；高温好氧发酵是指利用高效微生物菌群，好氧发酵1天将厨余垃圾转化为可二次利用的有机肥；虽然其耗时短(1天左右)、过程可控制、易操作、降解快、资源化效果好，高温活跃性好(甚至能达到80℃)；但是其存在产物脱臭效果不明显的缺陷；制备生态饲料是指通过发酵生产菌体蛋白(发酵法制备菌体蛋白)、青贮法(乳酸菌发酵)和脱水法(直接高温干燥、煮沸干燥、真空油炸等方法)制备饲料；虽然其能耗少，减量化程度高，餐厨垃圾经济价值最大化，技术原理简单，处理效率高；但是其存在携带病原微生物或有毒有害物，具有潜在的食物链风险，影响人体健康的缺陷。

4、综上所述，目前厨余垃圾处理方式拥有较多的处理方式，然而，无论是哪一种处理方式，普遍存在以下缺陷：(1)该同类工艺进行厨余垃圾处理时大多数要经过分选、破碎、固液分离、固态发酵四个步骤，处理步骤较为繁琐，处理单元多、处理工艺杂程度高且能耗大；(2)固液分离处理过程中有副产物——油脂生成，需进行二次处理；(3)整个发酵周期在一天左右，虽然该方法处理周期较其他技术更短，但对于目前我国厨余垃圾日益增多的趋势来看，其处理效率无法满足当前的生活水平需要，仍有待提高；(4)该同类处理工艺所使用的菌剂普遍存在着产物脱臭效果不明显，发酵产物利用率低，发酵时间长的缺点。比如专利cn114804939a中所用到的工艺需先将浸泡后的厨余垃圾沥水，分拣筛出金属和塑料，接着将厨余垃圾粉碎并与污水以一定比例混合，在反应器中边搅拌边进行好氧发酵，收集发酵过程产生的沼气，最后得到产物肥料。期间产生的废水和废气需进行二次处理后排放。再比如专利cn110452031a中所用到的工艺含有多个处理单元，包括前处理单元：粉碎、固液分离；以及多个发酵单元，每个发酵单元包括：发酵、搅拌、加热。其中在进行发酵之前会先将厨余垃圾加热至121℃消毒，然后降低温度至50℃-55℃进行边搅拌边发酵，且在每一个发酵单元进行发酵时均会产生臭气，需一对一地配备一个臭气处理装置。再比如，专利cn110193508a中所用到的工艺需先将厨余垃圾进行分拣，再固液分离使厨余垃圾脱去油脂和水分，固体部分进入压榨机中进一步脱水，之后经螺旋输送机进入发酵设备，在50℃-60℃下进行间歇式搅拌发酵，发酵时长为8-10小时，期间所产生的污水经污水处理系统处理后排放。再比如，专利cn110759757a中所用到的工艺含有粉碎单元、酶分解单元、去除盐分单元、离心分离单元、灭菌单元及储藏单元。进行厨余垃圾处理时先将厨余垃圾进行粉碎，在酶分解单元中将分解酶与厨余垃圾一同搅拌发酵，经反应后生成微粒子厨余垃圾污泥，该污泥进入除盐分单元脱氯处理，再经过离心分离单元脱水，最后对厨余垃圾污泥进行加热灭菌处理得到堆肥。

5、因此，一种处理周期短、环保且不需要二次处理的厨余垃圾处理方法具有重大意义。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明目的在于提供一种基于复合微生物菌剂的厨余垃圾处理方法，该处理方法周期短、环保且不需要二次处理。

2、为了达到上述目的，本发明可以采用以下技术方案：

3、本发明一方面提供一种复合微生物菌剂，其包括地衣芽孢杆菌、绿色木霉、枯草芽孢杆菌、米曲霉、杂色曲霉和嗜热脂肪芽孢杆菌。

4、本发明另一方面提供一种厨余垃圾处理方法，其包括：将厨余垃圾与上述的复合微生物菌剂混合加热发酵。

5、本发明再一方面再提供一种上述的厨余垃圾处理方法处理得到的厨余垃圾处理品。

6、本发明再一方面提供一种上述的厨余垃圾处理品在作为肥料中的应用。

7、本发明再一方面提供一种厨余垃圾处理装置，其包括：搅拌系统、减速机、电动机、加菌桶、加料口、出料口、加热器、微波发生器、电磁阀、蒸发冷凝器、冷却风机、真空泵；其中，加菌桶和加料口分别设置在搅拌系统的上端，出料口设置在搅拌系统下端；电动机与减速机连接，减速机与搅拌系统连接；加热器和微波发生器分别与搅拌系统连接；搅拌系统与蒸发冷凝器连接，其间设置透气电磁阀；冷却风机与真空泵分别与蒸发冷凝器连接。

8、本发明有益效果包括：本发明提供的复合微生物菌剂用于厨余垃圾的处理，仅在2h-4h内就可以实现厨余垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理，且该复合微生物菌剂可以高效分解厨余垃圾中的油脂，从而无油脂副产物生产，免去了二次处理的麻烦，并且产生的厨余垃圾处理品可以直接用作肥料，处理方法环保。