专利名称:一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂的制作方法
技术领域：
本发明属于微生物领域，具体涉及一种由多种微生物发酵菌液制成的复合菌剂。
背景技术：
目前，全世界城市固体废弃物(municipal solid waste, MSW)的总量呈逐年上升趋势，其中相当大的一部分是餐饮垃圾。我国大中城市餐厨垃圾的年产生量已达到6000万吨。餐厨垃圾在常温条件下易腐发臭、易酸化以及易成为病毒、致病菌和病原微生物传染源，因此应对其进行科学的无害化处理，否则会对环境和人类健康造成危害。然而由于餐厨垃圾中含有淀粉、食物纤维类、蛋白质、脂类等有机物质，同时还富含氮、磷、钾、钙以及各种微量元素，因而具有较大的利用价值，是能源和肥料的潜在资源。
目前，国内外实际应用的餐厨垃圾集中处理方法主要包括填埋、焚烧、堆肥和饲料化，但上述几种技术都存在一定的弊端。厨余垃圾的易腐性和高含水率不利于填埋场的二次污染控制，特别是餐饮业厨余垃圾粘度大、分散性差，不利于在填埋场中的摊铺和压实。高含水率的特性也使焚烧的成本上升。高含水率和高盐分的特性使堆肥处理的难度加大，堆肥质量不高，同时会带来二次环境污染问题。饲料化存在进入人类食物链后会对人类健康造成危害，具有很大的安 全隐患。以上处理方法均不是餐厨垃圾的最佳处理和利用方法。
厌氧发酵技术被认为是一种具有可持续发展意义的技术，特别是在餐厨垃圾处理领域，相对于上述几种处理技术具有很大优势:(1)厌氧发酵后产生的沼气是清洁能源；
(2)固体物质被消化以后可以得到高质量的有机肥料和土壤改良剂；(3)与好氧过程相比，厌氧发酵过程不需要氧气，降低动力消耗，因而使用成本降低；(4)在有机物质转变成甲烷的过程中实现了垃圾的减量化，使后续处置及运输所需的成本也随之降低；(5)厌氧发酵减少了温室效应气体CO2的排放量。
虽然厌氧发酵技术具有诸多优点，但餐厨垃圾的厌氧发酵过程会导致挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,简称VFA)的过量积累、pH值降低,抑制甲烧的产生,最终会导致发酵效率低，生物产气过程受抑制。要想控制好上述过程，接种的菌剂对于餐厨垃圾厌氧发酵过程中的酸化阶段和产甲烷阶段的运行效果和稳定性起到决定性作用。
据目前的相关文献报道，厌氧发酵的接种物多采用老沼气池的发酵液和活性污泥，也有采用牛粪作为接种物。但这些接种物多用于以畜禽粪便和秸杆为主要原料的厌氧发酵。专利号为ZL201010248279.7的“一种用于沼气发酵的复合菌剂”,包括纤维素拟杆菌、巴氏芽孢梭菌、黑海甲烷袋状菌和马氏甲烷八叠球菌等微生物，其主要是针对以牛粪为原料的沼气发酵。公开号为CN101475926A的“一种厌氧降解纤维素产甲烷复合菌”的专利申请公开了一种分属于兼性厌氧及严格厌氧的发酵性细菌、产氢产乙酸细菌及产甲烷菌的13株菌的发酵液混合制备出的复合菌剂，该复合菌剂是以稻草、秸杆为主要原料进行发酵，以提高甲烷产率及纤维素的降解率。公开号为CN101705199A的“一种产甲烷复合菌剂及其制备方法”的专利申请公开了由甲烷八叠球菌、甲酸甲烷杆菌、嗜树甲烷短杆菌、延达尔甲烷叶菌、肯氏鬃发甲烷菌组成的菌剂，该菌剂用于提高正常运行沼气池的产气速率，且仅由产甲烷古菌组成，缺少促进酸化的细菌。公开号为CN102559499A的“一种沼气干发酵复合菌剂的制备方法”的专利申请公开了以纤维素分解细菌、蛋白分解细菌、脂肪分解细菌、产氢产乙酸细菌、硫酸盐还原菌和产甲烷古菌组成的菌剂，用于以猪粪、鸡粪、稻草或玉米秸杆为原料的沼气干发酵。公开号为CN101481676A的“一种复合菌的制作方法”的专利申请公开了以分属兼性厌氧和严格厌氧的发酵性细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷菌组成的菌齐U，将该菌剂以一定比例混合后接种于含纤维素的培养液中制成具有高效降解纤维素能力并且能产沼气的复合菌，其主要针对纤维素降解产甲烷进行设计。以上公开专利均未提及用于餐厨垃圾为主要原料进行厌氧发酵的菌剂。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前缺少适用于以餐厨垃圾为主要原料进行厌氧发酵的菌剂的问题，而提供一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂。
该用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂按重量份数比包括8 15份产酸拟杆^iBacteroides aci di faci ens ) DSM 15896发酵液、25 35份长链脂肪酸互营单胞菌(Syntrophomonas palmitatica) DSM 18709 发酵液、15 25 份索氏梭菌{Clostridiumsordellii ) ATCC 9714 发酵液、20 28 份联合甲烧鬃毛菌(Methanosaeta concilii ) JCM10134发酵液及22 27份亨氏甲烷螺菌Aungatei )OSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到IO9个/mL以上。
该复合菌剂按重量份数比还包括15 20份的甘油。
按照微生物在发酵过程中所起到的不同作用，厌氧发酵过程可分为有机物降解阶段和甲烷生成阶段。有机物降解阶段主要是指有机废物在微生物的作用下水解和酸化，该阶段尚未产生甲烷，在这个阶段起主要作用的微生物统称为不产甲烷菌或酸化细菌；甲烷生成阶段主要是指一群生理上高度专业化的古细菌在厌氧条件下将不产甲烷菌的代谢产物转化为甲烷，在这个 阶段起主要作用的微生物统称为产甲烷菌。
本发明的复合菌剂中的产酸拟杆菌DSM 15896、长链脂肪酸互营单胞菌DSM18709及索氏梭菌ATCC 9714属于酸化细菌。其中，产酸拟杆菌DSM 15896在厌氧发酵过程中能将纤维素降解，能够利用各种糖类生成乙酸，该菌种保藏于德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)，保藏号DSM N0.15896 ;长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709能够利用脂肪产生H2、乙酸等物质，与亨氏甲烷螺菌DSM 864互营，该菌种保藏于德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)，保藏号DSM N0.18709 ;索氏梭菌ATCC 9714可厌氧分解蛋白质、糖类产生乙酸，该菌种保藏于美国标准菌种收藏所(ATCC)，保藏号ATCC N0.9714。
本发明的复合菌剂中的联合甲烷鬃毛菌JCM 10134及亨氏甲烷螺菌DSM 864属于产甲烷菌，其中，联合甲烷鬃毛菌JCM 10134能够利用乙酸盐和CO2产生甲烷，该菌种保藏于日本微生物菌种保藏中心(JCM)，保藏号JCM N0.10134 ;亨氏甲烷螺菌DSM 864可以利用甲酸、H2、C02、乙酸和乙醇等产生甲烷，该菌种保藏于德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)，保藏号 DSM N0.864。
本发明的复合菌剂中的五个菌种在整个沼气发酵过程中能实现协同作用，产酸拟杆菌DSM 15896、长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709及索氏梭菌ATCC 9714的发酵产物能够作为联合甲烷鬃毛菌JCM 10134及亨氏甲烷螺菌DSM 864的发酵底物，从而在整个沼气发酵过程中形成了一个微生物代谢产物链，实现了沼气发酵菌种的优化组合。
以上五个菌种均可以通过其相应的保藏机构购买获得。
本发明的复合菌剂在实际应用中，将其接种于挥发性固体(VS)含量为0.5 2%、以餐厨垃圾为主要原料的沼气发酵罐中，进行35°C厌氧发酵，在发酵的第I天，发酵体系的PH值从初始的7.0降到5.9 6.3，然后稳定不再下降，发酵的第4飞天开始回升至6.5以上，直至稳定在7.0左右，由此可以看出，接种了本发明的复合菌剂的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，发酵体系的PH值经过发酵初期的略微下降后，能够快速回升并稳定在7.0左右，不需要人工调节PH值即能实现正常发酵，有效保证了发酵效率。而以自然发酵的沼气池中的沼液为接种物的对照组，在发酵的第I天，发酵体系的PH值即降至5.4 5.6，第2天pH值降至4.6 4.7，需要用lmol/L KOH溶液调节pH值至7.0，第5天pH回升到5.7
5.8，然后需要再度调节pH值至7.0，再度缓慢下降后上升，第8天恢复至7.0，由此可以看出，接种了沼液的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，需要人工多次调节发酵体系的PH值，才能保证发酵的正常进行，因此并不适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵体系。接种本发明的复合菌剂的发酵体系的日产甲烷高峰期出现在第5 7天，其峰值为0.6 0.9
;而以自然发酵的沼气池中的沼液为接种物的对照组，其日产甲烷高峰出现在第12 14天，其峰值为0.4 0.5 n^nr'cT1’，由此可以看出，本发明的复合菌剂能够有效将发酵体系的产甲烷高峰提前5、天，将产甲烷高峰值提高0.1 0.5 n^m'cf1。在厌氧发酵的30天内，接种本发明复合菌剂的发酵体系的产甲烷率为395 480 mL/(g.VS)，而以自然发酵的沼气池中的沼液为接种物的对照组的产甲烷率为320 365 mL/(g*VS);由此可以看出，接种本发明的复合菌剂的处理可提高产甲烷率(VS) 23.4% 31.5%。以上数据可以说明，本发明的复合菌剂适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵工艺，接种到发酵体系后，能够起到稳定发酵体系PH值，促进产甲烷高峰的提前以及提高产甲烷量的作用。
具体实施方式
具体实施方式
一:本实施方式用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂按重量份数比包括11份产酸拟杆菌iBacteroides aci di faci ens )DSM 15896发酵液、30份长链脂肪酸互营单胞菌palmi ta tica )DSM 18709 发酵液、20 份索氏梭菌sordellii )ATCC 9714 发酵液、24 份联合甲烧鬃毛菌(ifeiAafliosaeia concilii) JCM 10134发酵液及24份亨氏甲烧螺菌iMe thano sp ir i 11 um hunga tei ) DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到IO9个/mL以上。
该复合菌剂的制备方法的步骤如下:
(一)菌种的活化:将保藏的产酸拟杆菌DSM 15896及索氏梭菌ATCC 9714分别接种到装有活化培养基A的厌氧管中，然后用6X 10_2Pa的真空泵抽真空后将纯度为99.999%的氮气充入厌氧管中，反复抽真空和充入氮气，直至加入指示剂树脂刃天青的活化培养基变为无色为止，置于35 °C条件下培养7天。所述的活化培养基A每升中含NaCl 5.0 5.5g，Κ2ΗΡ044.0 4.2g，牛肉膏9.4 10.6g，酪蛋白胨17.0 18.0g，豆粉蛋白胨3.0 4.0g,酵母膏3.0 3.5g,葡萄糖5.5 6.0g,可溶性淀粉0.9 1.lg, L-半胱氨酸盐酸盐0.5
0.6g，乙酸钠3.0 3.5g，羊血50.0 60.0mL,质量分数为0.1%的刃天青指示剂2滴，余量为蒸馏水。[0018]将保藏的联合甲烷鬃毛菌JCM 10134、亨氏甲烷螺菌DSM 864及长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709分别接种到装有活化培养基B的厌氧管中，然后用6X 10_2Pa的真空泵抽真空后将纯度为99.999%的氮气充入厌氧管中，反复抽真空和充入氮气，直至加入指示剂树脂刃天青的活化培养基变为无色为止，置于35°C条件下培养7天。所述的活化培养基B 每升中含 KH2PO4 1.4 1.6g, MgCl2.7Η20 2.0 2.2g, CaCl2.2H20 8.0 9.0mg, NH4Cl5.4 5.6g, NaHCO3 25.0 26.0g, Na2S.9H20 10.0 10.5g, KHCO3 4.0 4.5g, K2HPO40.3 0.4g, (NH4)2SO4 0.6 0.8g，NaCl 0.6 0.7g,FeSO4.7Η20 1.8 2.0mgjNa2S.9Η200.4 0.5g,乙酸钠6.4 6.8g,甲酸钠2.3 2.5g, L-半胱氨酸盐酸盐0.4 0.5g,巴豆酸钠2.0 2.2g，酵母膏1.8 2.0g,胰蛋白胨1.8 2.0g,戊酸0.5 0.6g，异戊酸0.5 0.6g，甲基丁酸0.5 0.6g，甲基丙酸0.5 0.6g，质量分数为0.1%的刃天青指示剂2滴,微量元素液10 15mL,微量维生素液15 20mL,余量为水；所述的微量元素液每升中含次氮基三乙酸 12.8 13.0g, FeCl3.6H20 1.35 1.40g, MnCl2.4H20 0.10 0.12g,CoCl2.6H20 0.024 0.026g, CaCl2.2H20 0.10 0.12g, ZnCl2 0.10 0.12g, CuCl2.2H200.025 0.030g, H3BO3 0.010 0.012g, NaCl 1.0 1.2g, NiCl2.6H20 0.12 0.14g,Na2SeO3.5Η20 0.026 0.028g, Na2MoO3.5H20 0.024 0.026g，余量为水；所述的微量维生素每升中含维生素H 4.5 5.0mg,维生素B 8.5 9.0mg,维生素B6 10.0 15.0mg,维生素B1 6.5 7.0mg,维生素B2 7.5 8.0mg,尼克酸5.0 5.5mg,泛酸 丐9.5 10.0mg,维生素B12 27.0 27.5mg, p_氨基苯甲酸5.0 5.5mg,硫辛酸5.0 5.5mg,余量为水。
(二)菌种的扩大培养:将步骤(一)中经活化的产酸拟杆菌DSM 15896及索氏梭菌ATCC 9714分别接种于增殖培养基A中，在35°C的厌氧瓶或厌氧发酵罐中分别逐级厌氧扩大培养，扩大培养过程中按5 10%的体积比转接，增殖培养基的pH值为7.0 7.6，当发酵液中有效活菌数达到IO9个/mL时终止培养。所述的增殖培养基A每升中含NaCl 5.0 5.5g，Κ2ΗΡ044.0 4.2g，牛肉膏9.4 10.6g，酪蛋白胨17.0 18.0g，豆粉蛋白胨3.0 4.0g,酵母膏3.0 3.5g,葡萄糖5.5 6.0g,可溶性淀粉0.9 1.lg,Z-半胱氨酸盐酸盐0.5 0.6g，乙酸钠3.0 3.5g，羊血50.0 60.0mL，质量分数为0.1%的刃天青指示剂2滴，余量为蒸懼水。
将步骤(一)中经活化的联合甲烷鬃毛菌JCM 10134、亨氏甲烷螺菌DSM 864及长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709分别接种于的增殖培养基B中，在30 35°C的厌氧瓶或厌氧发酵罐中分别逐级厌氧扩大培养，扩大培养过程中按5 10%的体积比转接，增殖培养基的PH值为6.0 7.0,当发酵液中有效活菌数达到IO9个/mL时终止培养。所述的增殖培养基 B 每升中含 KH2PO4 1.4 1.6g, MgCl2.7Η20 2.0 2.2g, CaCl2.2H20 8.0 9.0mg,NH4Cl 5.4 5.6g, NaHCO3 25.0 26.0g, Na2S.9H20 10.0 10.5g, KHCO3 4.0 4.5g,K2HPO4 0.3 0.4g, (NH4)2SO4 0.6 0.8g, NaCl 0.6 0.7g, FeSO4.7H20 1.8 2.0mg,Na2S.9Η20 0.4 0.5g,乙酸钠6.4 6.8g,甲酸钠2.3 2.5g, L-半胱氨酸盐酸盐0.4 0.5g，巴豆酸钠2.0 2.2g，酵母膏1.8 2.0g,胰蛋白胨1.8 2.0g,戊酸0.5 0.6g，异戍酸0.5 0.6g,甲基丁酸0.5 0.6g,甲基丙酸0.5 0.6g,质量分数为0.1%的刃天青指示剂2滴,微量元素液10 15mL,微量维生素液15 20mL,余量为水；所述的微量元素液每升中含次氮基三乙酸 12.8 13.0gjFeCl3.6Η20 1.35 — 1.40g,MnCl2.4Η20 0.10 — 0.12g,CoCl2.6H20 0.024 0.026g, CaCl2.2H20 0.10 0.12g, ZnCl2 0.10 0.12g, CuCl2.2Η200.025 0.030g, H3BO3 0.010 0.012g, NaCl 1.0 1.2g, NiCl2.6H20 0.12 0.14g,Na2SeO3.5Η20 0.026 0.028g, Na2MoO3.5H20 0.024 0.026g，余量为水；所述的微量维生素每升中含维生素H 4.5 5.0mg,维生素B 8.5 9.0mg,维生素B6 10.0 15.0mg,维生素B1 6.5 7.0mg,维生素B2 7.5 8.0mg,尼克酸5.0 5.5mg,泛酸 丐9.5 10.0mg,维生素B12 27.0 27.5mg, p_氨基苯甲酸5.0 5.5mg,硫辛酸5.0 5.5mg,余量为水。
(三)复合菌剂的制备:将步骤(二)中得到的五个菌种的发酵液按所述的重量份数比混合后即得到本实施方式的复合菌剂。以上五个菌种均可以通过其相应的保藏机构购买获得。
将实施方式的复合菌剂以40%的接种量接种于挥发性固体(VS)含量为0.5%、以餐厨垃圾为主要原料的沼气发酵罐中，进行35°C厌氧发酵，在发酵的第I天，发酵体系的pH值从初始的7.0降到6.3，然后稳定不再下降，发酵的第4天开始回升至6.5以上，直至稳定在7.0左右，由此可以看出，接种了本实施方式的复合菌剂的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，发酵体系的PH值经过发酵初期的略微下降后，能够快速回升并稳定在7.0左右，不需要人工调节PH值即能实现正常发酵，有效保证了发酵效率。而以自然发酵的沼气池中的沼液为接种物的对照组，在发酵的第I天，发酵体系的PH值即降至5.4 5.6，第2天pH值降至4.6 4.7，需要用lmol/L KOH溶液调节pH值至7.0，第5天pH回升到5.7 5.8，然后需要再度调节PH值至7.0，再度缓慢下降后上升，第8天恢复至7.0，由此可以看出，接种了沼液的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，需要人工多次调节发酵体系的PH值，才能保证发酵的正常进行，因此并不适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵体系。接种本实施方式的复合菌剂的发酵体系的日产甲烷高峰期出现在第5天，其峰值为0.9 n^nT'cf1 ;而以自然发酵的沼气池中的沼液为接种物的对照组，其日产甲烷高峰出现在第12 14天，其峰值为0.4 0.5 ηι3.πΓ3.(Τ’，由此可以看出，本实施方式的复合菌剂能够有效将发酵体系的产甲烷高峰提前7、天，将产甲烷高峰值提高0.4 0.5 n^m'cf1。在厌氧发酵的30天内，接种本发明复合菌剂的发酵体系的产甲烷率为430 480 mL/(g.VS)，而以自然发酵的沼气池中的沼液为接种物的对照组的产甲烷率为335 365 mL/(g*VS);由此可以看出，接种本实施方式的复合 菌剂的处理可提高产甲烷率(VS) 28.4% 31.5%。以上数据可以说明，本实施方式的复合菌剂适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵工艺，接种到发酵体系中后，能够起到稳定发酵体系PH值，促进产甲烷高峰的提前以及提高产甲烷量的作用。
本实施方式可按重量份数比在复合菌剂中加入18份的甘油，加入甘油后，甘油可使复合菌剂中菌的数量和活性长期保持稳定。 具体实施方式
二:本实施方式的用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂按重量份数比包括10份产酸拟杆菌DSM 15896发酵液、28份长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709发酵液、18份索氏梭菌ATCC 9714发酵液、23份联合甲烷鬃毛菌JCM 10134发酵液及23份亨氏甲烷螺菌DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到IO9个/mL以上。
将实施方式的复合菌剂以45%的接种量接种于挥发性固体(VS)含量为0.8%、以餐厨垃圾为主要原料的沼气发酵罐中，进行35°C厌氧发酵，在发酵的第I天，发酵体系的pH值从初始的7.0降到6.2，然后稳定不再下降，发酵的第4天开始回升至6.5以上，直至稳定在7.0左右，由此可以看出，接种了本实施方式的复合菌剂的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，发酵体系的PH值经过发酵初期的略微下降后，能够快速回升并稳定在7.0左右，不需要人工调节pH值即能实现正常发酵，有效保证了发酵效率。该发酵体系的日产甲烷高峰期出现在第6天，其峰值为0.Sm'm-'cf1 ;相对于对照组，本实施方式的复合菌剂能够有效将发酵体系的广甲烧闻峰提如6 8天,可将广甲烧闻峰值提闻0.2 0.3 m3*m 3*d 1O在厌氧发酵的30天内，接种本发明复合菌剂的发酵体系的产甲烷率为430 465 mL/(g.VS)，相对于对照组，接种本实施方式的复合菌剂的处理可提高产甲烷率(VS) 27.5% 29.8%。以上数据可以说明，本实施方式的复合菌剂适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵工艺，接种到发酵体系中后，能够起到稳定发酵体系PH值，促进产甲烷高峰的提前以及提高产甲烷量的作用。本实施方式所采用的对照组与实施方式一相同。
本实施方式可按重量份数比在复合菌剂中加入16份的甘油，加入甘油后，甘油可使复合菌剂中菌的数量和活性长期保持稳定。 具体实施方式
三:本实施方式的用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂按重量份数比包括8份产酸拟杆菌DSM 15896发酵液、25份长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709发酵液、15份索氏梭菌ATCC 9714发酵液、20份联合甲烷鬃毛菌JCM 10134发酵液及22份亨氏甲烷螺菌DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到IO9个/mL以上。
将实施方式的复合菌剂以50%的接种量接种于挥发性固体(VS)含量为1.3%、以餐厨垃圾为主要原料的沼气发酵罐中，进行35°C厌氧发酵，在发酵的第I天，发酵体系的pH值从初始的7.0降到6.1，然后稳定不再下降，发酵的第4天开始回升至6.5以上，直至稳定在7.0左右，由此可以看出，接种了本实施方式的复合菌剂的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，发酵体系的PH值经过发酵初期的略微下降后，能够快速回升并稳定在7.0左右，不需要人工调节PH值即能实现正常发酵，有效保证了发酵效率。该发酵体系的日产甲烷高峰期出现在第7天，其峰值为0.75;相对于对照组，本实施方式的复合菌剂能够有效将发酵体系的产甲烷高峰提前5 7天，可将产甲烷高峰值提高0.2 Ojn^nT3M'在厌氧发酵的30天内，接种本发明复合菌剂的发酵体系的产甲烷率为435 460 mL/(g.VS)，相对于对照组，接种本实施方式的复合菌剂的处理可提高产甲烷率(VS)25.5% 27.2%。以上数据可以说明，本实施方式的复合菌剂适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵工艺，接种到发酵体系中后，能够起到稳定发酵体系PH值，促进产甲烷高峰的提前以及提高产甲烷量的作用。本实施方式所采用的对照组与实施方式一相同。
本实施方式可按重量份数比在复合菌剂中加入15份的甘油，加入甘油后，甘油可使复合菌剂中菌的数量和活性长期保持稳定。 具体实施方式
四:本实施方式的用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂按重量份数比包括12份产酸拟杆菌DSM 15896发酵液、32份长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709发酵液、22份索氏梭菌ATCC 9714发酵液、25份联合甲烷鬃毛菌JCM 10134发酵液及26份亨氏甲烷螺菌DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均为IO9个/mL以上。
将实施方式的复合菌剂以60%的接种量接种于挥发性固体(VS)含量为1.7%、以餐厨垃圾为主要原料的沼气发酵罐中，进行35°C厌氧发酵，在发酵的第I天，发酵体系的pH值从初始的7.0降到6.0，然后稳定不再下降，发酵的第4天开始回升至6.5以上，直至稳定在7.0左右，由此可以看出，接种了本实施方式的复合菌剂的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，发酵体系的PH值经过发酵初期的略微下降后，能够快速回升并稳定在7.0左右，不需要人工调节PH值即能实现正常发酵，有效保证了发酵效率。该发酵体系的日产甲烷高峰期出现在第7天，其峰值为0.;相对于对照组，本实施方式的复合菌剂能够有效将
发酵体系的产甲烷高峰提前4飞天，可将产甲烷高峰值提高0.f 0.3 n^m'cf1。在厌氧发酵的30天内，接种本发明复合菌剂的发酵体系的产甲烷率为402 420 mL/(g.VS)，相对于对照组，接种本实施方式的复合菌剂的处理可提高产甲烷率(VS) 24.3% 26.2%。以上数据可以说明，本实施方式的复合菌剂适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵工艺，接种到发酵体系中后，能够起到稳定发酵体系PH值，促进产甲烷高峰的提前以及提高产甲烷量的作用。本实施方式所采用的对照组与实施方式一相同。
本实施方式可按重量份数比在复合菌剂中加入19份的甘油，加入甘油后，甘油可使复合菌剂中菌的数量和活性长期保持稳定。 具体实施方式
五:本实施方式的用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂按重量份数比包括15份产酸拟杆菌DSM 15896发酵液、35份长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709发酵液、25份索氏梭菌ATCC 9714发酵液、28份联合甲烷鬃毛菌JCM 10134发酵液及27份亨氏甲烷螺菌DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均为IO9个/mL以上。
将实施方式的复合菌剂以70%的接种量接种于挥发性固体(VS)含量为2%、以餐厨垃圾为主要原料的沼气发酵罐中，进行35°C厌氧发酵，在发酵的第I天，发酵体系的pH值从初始的7.0降到5.9，然后稳定不再下降，发酵的第5天开始回升至6.5以上，直至稳定在7.0左右，由此可以看出，接种了本实施方式的复合菌剂的餐厨垃圾在整个厌氧发酵过程中，发酵体系的PH值经过发酵初期的略微下降后，能够快速回升并稳定在7.0左右，不需要人工调节PH值即能实现正常发酵，有效保证了发酵效率。该发酵体系的日产甲烷高峰期出现在第7至8天，其峰值为0.θδπι3.!!!-3.^1 ;相对于对照组，本实施方式的复合菌剂能够有效将发酵体系的产甲烷高峰提前:Γ5天，可将产甲烷高峰值提高0.f 0.2 n^m'cf1。在厌氧发酵的30天内，接种本发明复合菌剂的发酵体系的产甲烷率为395 415 mL/(g.VS)，相对于对照组，接种本实施方式的复合菌剂的处理可提高产甲烷率(VS)23.4% 25.5%。以上数据可以说明，本实施方式的复合菌剂适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵工艺，接种到发酵体系中后，能够起到稳定发酵体系PH值，促进产甲烷高峰的提前以及提高产甲烷量的作用。本实施方式所采用的对照组与实施方式一相同。
本实施方式可按重量份数比在复合菌剂中加入20份的甘油，加入甘油后，甘油可使复合菌剂中菌的数量和活性长期保持稳定。
权利要求
1.一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂，其特征在于该复合菌剂按重量份数比包括8 15份产酸拟杆菌iBacteroides acidifaciens)DSM 15896发酵液、25 35份长链脂肪酸互营单胞菌(palmitatica)DSM 18709发酵液、15 25份索氏梭菌{Clostridium sordellii) ATCC 9714 发酵液、20 28 份联合甲烧鬃毛菌iMethanosaetaconcilii ) JCM 10134 发酵液及 22 27 份亨氏甲烧螺菌 iMethanospirilium hungatei)DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到IO9个/mL以上。
2.根据权利要求
I所述的一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂，其特征在于该复合菌剂按重量份数比包括10 12份产酸拟杆菌DSM 15896发酵液、28 32份长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709发酵液、18 22份索氏梭菌ATCC 9714发酵液、23 25份联合甲烷鬃毛菌JCM 10134发酵液及23 26份亨氏甲烷螺菌DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到IO9个/mL以上。
3.根据权利要求
2所述的一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂，其特征在于该复合菌剂按重量份数比包括11份产酸拟杆菌DSM 15896发酵液、30份长链脂肪酸互营单胞菌DSM 18709发酵液、20份索氏梭菌ATCC 9714发酵液、24份联合甲烷鬃毛菌JCM 10134发酵液及24份亨氏甲烷螺菌DSM 864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到IO9个/mL以上。
4.根据权利要求
1、2或3所述的一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂，其特征在于该复合菌剂按重量份数比还包括15 20份的甘油。
专利摘要
一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂。属于微生物领域。它解决了目前缺少适用于以餐厨垃圾为主要原料进行厌氧发酵的菌剂的问题。该复合菌剂按重量份数比包括8～15份产酸拟杆菌DSM15896发酵液、25～35份长链脂肪酸互营单胞菌DSM18709发酵液、15～25份索氏梭菌ATCC9714发酵液、20～28份联合甲烷鬃毛菌JCM10134发酵液及22～27份亨氏甲烷螺菌DSM864发酵液；以上五种菌的发酵液中的有效活菌数均达到109个/mL以上。本发明的复合菌剂适用于以餐厨垃圾为主要原料的厌氧发酵工艺，接种到发酵体系中后，能够起到稳定发酵体系pH值，促进产甲烷高峰的提前以及提高产甲烷总量的作用。
文档编号C12R1/01GKCN103215213SQ201310184611
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月20日
发明者王彦杰, 毕少杰, 王伟东, 殷奎德, 晏磊, 高亚梅, 刘佳 申请人:黑龙江八一农垦大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan