專利名稱：高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生活垃圾處理技術(shù)，特別是關(guān)于一種高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)。
背景技術(shù)：
堆肥法是生活垃圾生物處理的一種重要方法，它可以使垃圾中的有機(jī)物質(zhì)在微生物作用下逐漸分解形成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)類物質(zhì)。傳統(tǒng)厭氧堆肥法，發(fā)酵周期長達(dá)4-6個月，占地面積大，有機(jī)物分解慢，產(chǎn)生惡臭，蚊蠅孳生，污水四溢，形成二次污染。80年代后，人們開始研究向堆肥中接種一些微生物，加快垃圾中難降解有機(jī)物的降解，縮短垃圾堆體從中溫升至高溫的時間，迅速殺滅蚊蠅蟲卵及有害病原菌，縮短發(fā)酵周期。但目前的專利技術(shù)多采用一些人工馴化的微生物菌種，這些菌種接種到垃圾后，由于其在野生條件下生存能力較差，在生長速度上很難與垃圾中的土著微生物競爭，容易受土著微生物的抑制，難以保證接種微生物發(fā)揮效應(yīng)。如專利申請?zhí)?0119262.0的申請專利，其在垃圾中添加的菌種是從中科院購買的，在純培養(yǎng)的條件下，酶活力很高(見申請?zhí)?0119262.0說明書第2頁)，但添加至垃圾后，由于垃圾中存在的復(fù)雜的微生物體系，難以保證所接菌種發(fā)揮作用，因此在外加能源的條件下(見申請?zhí)?0119262.0權(quán)利要求書第3條)仍需“2-3天可以達(dá)到70℃”(見00119262.0公開說明書第三頁)。
專利申請?zhí)?3118137.6公開的技術(shù)，雖采用了二次接種微生物的方法，但其操作工藝為靜態(tài)堆肥，不利于垃圾中的通風(fēng)充氧，影響了垃圾發(fā)酵的效率，發(fā)酵周期長，堆肥過程需25天(見申請?zhí)?3118137.6說明書第4頁)，而且占地面積大，易產(chǎn)生二次污染，不利于在城郊建廠，增加了生活垃圾處理的運(yùn)輸費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，它可以提高垃圾發(fā)酵效率，縮短發(fā)酵時間，減少成本，節(jié)約能源，利于垃圾就近處理。
本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計一種高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是它采用接種微生物復(fù)合菌劑在好氧動態(tài)發(fā)酵條件下處理生活垃圾，既依次將生活垃圾分揀、粉碎、接種高效微生物復(fù)合菌劑、在動態(tài)好氧條件下發(fā)酵。
所述的微生物復(fù)合菌劑主要包括有蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌。
所述的微生物復(fù)合菌劑主要包括有耐高溫蛋白質(zhì)降解菌、耐高溫纖維素降解菌；常溫蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌、木質(zhì)素降解菌、淀粉降解菌、果膠降解菌、脂肪降解菌。
所述的蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌是從生活垃圾中篩選、分離得到。
所述的耐高溫蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌；常溫蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌、木質(zhì)素降解菌、淀粉降解菌、果膠降解菌、脂肪降解菌是從生活垃圾中篩選、分離得到。
所述的微生物復(fù)合菌劑M(常溫)按蛋白質(zhì)降解菌40％-60％、纖維素降解菌40％-60％；微生物復(fù)合菌劑H(耐高溫)按蛋白質(zhì)降解菌40％-60％、纖維素降解菌40％-60％配制。
所述的微生物復(fù)合菌劑M(常溫)按蛋白質(zhì)降解菌20-30％、纖維素降解菌10-20％、淀粉降解菌10-20％、果膠降解菌10-20％、脂肪降解菌10-20％；微生物復(fù)合菌劑H(耐高溫)按蛋白質(zhì)降解菌30-40％、纖維素降解菌30-40％、木質(zhì)素降解菌20-30％配制。
所述的經(jīng)分揀與初步粉碎后的有機(jī)生活垃圾中，有機(jī)物含量控制在60-65％，含水率控制在40％-70％，C∶N＝35-40∶1，按重量比2-4％接入微生物復(fù)合菌劑進(jìn)行好氧動態(tài)發(fā)酵。
本發(fā)明的特點是1、它采用接種微生物復(fù)合菌劑好氧動態(tài)發(fā)酵法處理生活垃圾，使其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)類物質(zhì)并資源化利用，從而達(dá)到垃圾的資源化、減量化和無害化處理。
2、本發(fā)明采用好氧動態(tài)發(fā)酵，占地面積小，能耗低，無污染，發(fā)酵周期可縮短至7-8天，規(guī)模可大可小，利于垃圾在生活小區(qū)就近處理，節(jié)約能源。
3、本方法所接種的微生物主要是從垃圾填埋廠篩選分離而得，經(jīng)生長特性及酶活測定，具有生長速度快，酶活力高，與土著微生物不形成拮抗，易于在垃圾中生長的特點，其中高溫階段添加的蛋白質(zhì)及纖維素降解菌，最適生長溫度為45-50℃，所產(chǎn)酶的最適作用溫度為70℃。
4、該微生物發(fā)酵制劑接種至生活垃圾后，可在自然常溫狀態(tài)下使發(fā)酵垃圾溫度24小時上升至60℃，不需外加任何熱源，比專利申請?zhí)枮?0119262.0公開的技術(shù)節(jié)省能源，操做方便，發(fā)酵周期短。


圖1是A、B、C三種發(fā)酵過程中溫度的變化趨勢圖。
圖2是A、B、C三種發(fā)酵過程中硝態(tài)氮/氨態(tài)氮的變化趨勢圖。
圖3是A、B、C三種發(fā)酵過程中VOC的變化變化趨勢圖。
表4是A、B、C三種發(fā)酵方法的結(jié)果比較表。
圖中A---s是添加微生物復(fù)合制劑在動態(tài)好氧發(fā)酵條件下的發(fā)酵。
B---n是不添加任何微生物接種劑的自然發(fā)酵；C是添加微生物復(fù)合制劑在靜態(tài)堆肥條件下的發(fā)酵。
*為發(fā)酵10天所測數(shù)據(jù)。
具體實施例方式實施例1按以下步驟進(jìn)行1、制作高效微生物復(fù)合菌制劑1-1制作高效微生物復(fù)合菌制劑以下M代表常溫復(fù)合菌劑M的組成及配比如下蛋白質(zhì)降解菌(枯草芽孢桿菌)30％；纖維素降解菌(假單胞菌)20％；淀粉降解菌(枯草芽孢桿菌)20％；果膠降解菌(枯草芽孢桿菌)20％、脂肪降解菌(解脂假絲酵母)10％。
制備過程將各純化菌種分別在各自的斜面培養(yǎng)基(肉湯、麥芽汁、土豆)37℃培養(yǎng)18-24小時進(jìn)行活化，然后分別接一環(huán)菌種于液體種子培養(yǎng)基，220r/min搖床培養(yǎng)12-14小時后，按8-10％接種量接種于各自的發(fā)酵培養(yǎng)基，220r/min搖床培養(yǎng)24小時，得到液體發(fā)酵制劑。將草炭經(jīng)121℃滅菌30分鐘后分別吸附各液體發(fā)酵制劑，使固體制劑中活菌數(shù)&sup3；1×108個/克固體制劑，含水率不超過50％。使用時按上述比例配制即可。
1-2制作高效微生物復(fù)合菌制劑以下H代表耐高溫微生物復(fù)合菌劑H按組成及配比如下蛋白質(zhì)降解菌(堅實芽孢桿菌)40％、纖維素降解菌(堅實芽孢桿菌)30％、木質(zhì)素降解菌(白腐真菌)30％。
制備過程制備過程同制劑M，只是堅實芽孢桿菌在50℃條件下培養(yǎng)，白腐真菌在30℃條件下培養(yǎng)，使用時按上述比例配制即可。
2、處理垃圾的工藝過程2-1、收集住宅小區(qū)生活垃圾，經(jīng)分揀，去除磚石、塑料、金屬、玻璃、紙制品等可回收利用物，剩余基本為果皮、菜葉、廚馀垃圾、紙屑、樹葉等物質(zhì)，調(diào)節(jié)有機(jī)物含量&sup3；60％，含水率60％，C/N比為40∶1；2-2、將上述垃圾粉碎后裝入具有自動通風(fēng)、滲濾液回噴、管道排氣、可翻動的矩形垃圾發(fā)酵倉，按垃圾總重的1％接入上述微生物復(fù)合菌劑M，混合均勻后，間歇通氣，風(fēng)量0.115m3/min，風(fēng)壓為300Pa，每隔35分鐘通氣5分鐘；根據(jù)發(fā)酵倉垃圾體的含水率間隔48小時適當(dāng)回噴滲濾液；24小時時發(fā)酵倉溫度達(dá)到58-60℃。在此期間，定時測定發(fā)酵倉垃圾發(fā)酵體溫度、水分、揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)(VOC)、硝態(tài)氮、氨態(tài)氮及總菌數(shù)的變化(檢測方法見《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法》.北京科學(xué)出版社.166-167；《城市生活垃圾采樣和物理分析方法標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T3030-1995)》)。
2-3、在發(fā)酵倉溫度升至55℃左右時，按2％重量比接入微生物復(fù)合制劑H，翻動混勻仍按工藝過程2-2間歇通風(fēng)，定時監(jiān)測上述指標(biāo)，通氣發(fā)酵7-8天時，發(fā)酵垃圾形成無特殊氣味的黑褐色物質(zhì)，溫度、揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮/氨態(tài)氮基本趨于穩(wěn)定，可視為主發(fā)酵完成，體積減量85-90％，重量減量為80-85％。
實施例2復(fù)合菌劑M的組成及配比如下蛋白質(zhì)降解菌(枯草芽孢桿菌)60％；纖維素降解菌(假單胞菌)40％，配制方法如實施例1中1-1；復(fù)合菌制劑H的組成配比為蛋白質(zhì)降解菌(堅實芽孢桿菌)40％；纖維素降解菌(堅實芽孢桿菌)60％，其配制方法同實施例1中1-2；處理垃圾的工藝過程與實施例1基本相同，不同之處是將復(fù)合菌劑M和復(fù)合菌制劑H1∶2混合后按垃圾總重的3％一次接種2-1、收集住宅小區(qū)生活垃圾，經(jīng)分揀，去除磚石、塑料、金屬、玻璃、紙制品等可回收利用物，剩余基本為果皮、菜葉、廚馀垃圾、紙屑、樹葉等物質(zhì)，調(diào)節(jié)有機(jī)物含量為60％，含水率55％，C/N比為40∶1；2-2、將上述垃圾粉碎后裝入具有自動通風(fēng)、滲濾液回噴、管道排氣、可翻動的矩形垃圾發(fā)酵倉，按垃圾總重的3％接入上述微生物復(fù)合菌劑M和復(fù)合菌制劑H的混合物，混合均勻后，間歇通氣，風(fēng)量0.115m3/min，風(fēng)壓為300Pa，每隔35分鐘通氣5分鐘；根據(jù)發(fā)酵倉垃圾體的含水率間隔40小時適當(dāng)回噴滲濾液；約24小時后發(fā)酵倉溫度可達(dá)55-60℃。在此期間，定時監(jiān)測上述指標(biāo)，定時測定發(fā)酵倉垃圾發(fā)酵體溫度、水分、揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)(VOC)、硝態(tài)氮、氨態(tài)氮及總菌數(shù)的變化(檢測方法見《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法》.北京科學(xué)出版社.166-167；《城市生活垃圾采樣和物理分析方法標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T3030-1995)》)。通氣發(fā)酵7-8天時，發(fā)酵垃圾形成無特殊氣味的黑褐色物質(zhì)，溫度、揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮/氨態(tài)氮基本趨于穩(wěn)定，可視為主發(fā)酵完成，體積減量85-88％，重量減量為80-82％。
對比實例A、添加實施例1中第1條微生物復(fù)合制劑，工藝過程同實施例1中第2條。
B、不添加任何微生物接種劑的自然發(fā)酵。
C、是添加微生物復(fù)合制劑在靜態(tài)堆肥條件下的發(fā)酵。
圖1是A、B、C三種發(fā)酵過程中溫度的變化趨勢圖。
圖2是A、B、C三種發(fā)酵過程中硝態(tài)氮/氨態(tài)氮的變化趨勢圖。
圖3是A、B、C三種發(fā)酵過程中VOC的變化變化趨勢圖。
表4是A、B、C三種發(fā)酵方法的結(jié)果比較表。
A、B、C垃圾來源一致，控制水分、C/N以及監(jiān)測方法均與上述方法一致。A、B、C三種垃圾處理方法的結(jié)果比較見表1。通過表1的對比可知，添加微生物復(fù)合菌劑后，主發(fā)酵周期為7～8天，較B縮短8天左右，較C縮短18-20天；所達(dá)最高溫度為60℃，較B和C均高出10℃；到達(dá)發(fā)酵最高溫度只需24小時，較B縮短4天，較C縮短6天；在相同的發(fā)酵天數(shù)，添加微生物復(fù)合制劑的動態(tài)好氧發(fā)酵與不添加復(fù)合制劑的動態(tài)好氧發(fā)酵及添加復(fù)合制劑的靜態(tài)堆肥相比，有機(jī)質(zhì)降解速度快，減量化程度高，腐熟度好。
權(quán)利要求
1.高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是它采用接種微生物復(fù)合菌劑在好氧動態(tài)發(fā)酵條件下處理生活垃圾，既依次將生活垃圾分揀、粉碎、接種高效微生物復(fù)合菌劑、在動態(tài)好氧條件下發(fā)酵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是所述的微生物復(fù)合菌劑主要包括有蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是所述的微生物復(fù)合菌劑主要包括有耐高溫蛋白質(zhì)降解菌、耐高溫纖維素降解菌；常溫木質(zhì)素降解菌、淀粉降解菌、果膠降解菌、脂肪降解菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是所述的蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌是從生活垃圾中篩選、分離得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是所述的耐高溫蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌；常溫木質(zhì)素降解菌、淀粉降解菌、果膠降解菌、脂肪降解菌是從生活垃圾中篩選、分離得到。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是所述的微生物復(fù)合菌劑M(常溫)按蛋白質(zhì)降解菌40％-60％、纖維素降解菌40％-60％；微生物復(fù)合菌劑H(耐高溫)按蛋白質(zhì)降解菌40％-60％、纖維素降解菌40％-60％配制。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是所述的微生物復(fù)合菌劑M(常溫)按蛋白質(zhì)降解菌20-30％、纖維素降解菌10-20％、淀粉降解菌10-20％、果膠降解菌10-20％、脂肪降解菌10-20％；微生物復(fù)合菌劑H(耐高溫)按蛋白質(zhì)降解菌30-40％、纖維素降解菌30-40％、木質(zhì)素降解菌20-30％配制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是所述的經(jīng)分揀與初步粉碎后的有機(jī)生活垃圾中，有機(jī)物含量控制在60-65％，含水率控制在40％-70％，C∶N＝35-40∶1，按重量比2-4％接入微生物復(fù)合菌劑進(jìn)行好氧動態(tài)發(fā)酵。
全文摘要
本發(fā)明涉及生活垃圾處理技術(shù)，特別是關(guān)于一種高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，其特征是它采用接種微生物復(fù)合菌劑在好氧動態(tài)發(fā)酵條件下處理生活垃圾，既依次將生活垃圾分揀、粉碎、接種高效微生物復(fù)合菌劑、在動態(tài)好氧條件下發(fā)酵。所述的微生物復(fù)合菌劑主要包括有蛋白質(zhì)降解菌、纖維素降解菌。這種高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾的技術(shù)，它可以提高垃圾發(fā)酵效率，縮短發(fā)酵時間，減少成本，節(jié)約能源，利于垃圾就近處理。
文檔編號C05F17/00GK1724480SQ20041007301
公開日2006年1月25日 申請日期2004年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月26日
發(fā)明者張曉琦, 楊明琰 申請人:陜西省微生物研究所