餐厨废弃物处理新方法：四联活菌剂及其制备与应用

餐厨废弃物处理新方法：四联活菌剂及其制备与应用

本发明属于环境资源利用和微生物工程领域，具体涉及一种处理餐厨垃圾的“四重”活菌剂及其制备方法和应用。

背景技术：

厨房剩菜，又称厨余垃圾，是居民日常在厨房消费过程中形成的废物或剩菜。主要包括谷物、蔬菜、油脂和肉骨等，极易腐烂、散发恶臭、传播细菌。和病毒。但餐厨垃圾富含淀粉、纤维素、蛋白质和脂类等有机营养成分，因此也是一种具有很高应用价值的资源。目前，餐厨垃圾的处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥、饲料等单一处理方式。据统计，餐厨垃圾日填埋量达4000吨。由于餐厨垃圾成分复杂、易腐烂、含有病原体和有毒有害物质，简单单一的处理方法不仅达不到无害化、减量化、资源化的效果，还会占用大量餐厨垃圾。占用土地并产生大量渗滤液。 ，对环境和土壤造成二次污染。

利用微生物菌剂处理餐厨垃圾已有一些报道（杨丹丹，潘冬梅等，餐厨垃圾乳酸菌发酵生产生物饲料的研究，中国农业科学，2016，32（26） ），专利中也有提及（专利cn2 一种餐厨垃圾发酵复合菌及其制备方法）。专利cn2公开的方法和技术与本案最为相似。但该专利存在以下问题： 1）单菌种发酵菌剂是通过脱水干燥得到的，菌体活性存疑。 2）几种菌剂混合后菌株活性是否相互排斥，也存在菌株存活率的问题。 3）该专利仅描述了一种餐厨垃圾发酵复合菌及其制备方法，而没有介绍餐厨垃圾的处理过程和处理效果，缺乏说服力。

技术实现要素：

发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种处理餐厨垃圾的“四重”活菌剂，以解决餐厨垃圾含水率高、成分复杂、数量大、含水率高的问题。现有技术中的厨余垃圾。高，资源利用率问题无法实现。

本发明要解决的技术问题是提供一种上述处理餐厨垃圾的“四重”活菌剂的制备方法。

本发明最终要解决的技术问题是提供上述“四重”活菌剂在餐厨垃圾处理中的应用。

技术方案：

用于处理食物垃圾的“四重”活菌剂，包括以下菌株：蔬菜芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母和解脂酵母；

植物芽孢杆菌是植物芽孢杆菌，酿酒酵母是酿酒酵母，解脂耶氏酵母是解脂酵母，地衣芽孢杆菌是地衣芽孢杆菌。

地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、解脂酵母、植物芽孢杆菌的质量比为0.1-1.5:0.2-3:0.2-3:0.1-1.5。

其中，地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、解脂酵母、植物芽孢杆菌与保护剂混合，所述保护剂包括以下成分：麦芽糊精、蔗糖、海藻糖、吐温。 。

上述用于处理餐厨垃圾的“四重”活菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)分别发酵得到地衣芽孢杆菌发酵液、酿酒酵母发酵液、解脂酵母发酵液、蔬菜芽孢杆菌发酵液，各发酵液中添加保护剂，冻干得到地衣芽孢杆菌冻粉、酿酒酵母冷冻粉、解脂酵母冷冻粉、蔬菜芽孢杆菌冷冻粉；

(2)将地衣芽孢杆菌冻粉、酿酒酵母冻粉、解脂酵母冻粉、蔬菜芽孢杆菌冻粉按质量比0.1～1.5:0.2～3:0.2～3:0.1～1.5混合，即得产品使用。用于处理食物垃圾的“四重”活微生物制剂。

其中，酿酒酵母为酿酒酵母，解脂耶氏酵母为解脂酵母，地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌，蔬菜芽孢杆菌为蔬菜芽孢杆菌。

步骤（1）中，冻干条件为：保护剂与菌体平衡时间为60分钟，厚度为0.5cm。混合后，真空冷冻干燥20～24小时，可得到水分含量为1%～2%。单一菌剂冻干存活率达94.6%。将在这些条件下冻干的细菌剂在4℃真空条件下储存在硼硅酸盐玻璃瓶中，并用丁基橡胶塞密封。 6个月内活菌数将保持在95%以上。

步骤（1）中，所述保护剂包括以下组分：麦芽糖糊精、蔗糖、海藻糖和吐温，其中麦芽糖糊精、蔗糖、海藻糖和吐温的质量比为5:5:0.9:0.3。 。

步骤(1)中，保护剂与发酵液的比例为1-30g:100ml。

采用上述处理餐厨垃圾的“四重”活菌剂的制备方法制备得到的“四重”活菌剂，属于本发明的保护范围。

上述“四重”活菌剂在餐厨垃圾降解中的应用也在本发明的保护范围之内。

一种处理餐厨垃圾的“四重”菌剂方法，包括以下步骤：

（1）餐厨垃圾通过筛选设备进行分类，去除塑料、餐巾纸、一次性筷子、金属物等杂质；

(2)将(1)中去除杂质后的餐厨垃圾进行研磨、粗滤，形成含水量为60％～85％的餐厨垃圾浆液；

(3)将“四联”微生物菌剂接种到餐厨垃圾浆液中，接种量为10g～300g微生物菌剂/吨餐厨垃圾，发酵培养，发酵温度20～40℃，发酵时间3～7天，发酵。 pH控制在5.0至7.0之间。

有益效果：经过“四重”微生物菌剂处理后的餐厨垃圾不仅无臭，而且具有一定的酒味和酸味，颜色呈深黄色。符合混合微生物菌剂国家标准。施肥实验表明，对植物有良好的效果。促进生长的作用。本发明实现了四重菌剂处理后餐厨垃圾的资源化利用，变废为宝。本方法制备的微生物菌肥施用于紫河草和绿带植物后可显着促进生长。

附图说明

图1：经过“四重菌剂”处理后的微生物肥料颜色。该数字只是实验过程中的数字标记，没有任何意义。

图2 微生物施肥效果对比。

具体实施

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：菌种发酵法。

(1)地衣芽孢杆菌：

种子培养基：蛋白胨5.0g/l，酵母抽提物3.0g/l，氯化钠5.0g/l，调节pH至7.0；

种子培养条件：温度37℃，摇床转速，培养时间12-24小时，光密度达到0.6-0.8。

地衣芽孢杆菌高密度发酵：

高密度发酵培养基(质量百分比):玉米淀粉0.5%、糖蜜1%、磷酸二氢钾0.5%、磷酸氢二钾0.5%、酵母抽提物0.05%、硫酸镁0.1%、硫酸锰0.02%、马铃薯汁1% ,ph7.0-7.5

高密度发酵条件：培养温度37度，控制转速，整个发酵过程控制pH不低于6.5。发酵时间36-48小时，菌落数达到3.0-35亿cfu/ml。

菌剂冻干制备：按比例取地衣芽孢杆菌发酵液100ml，加入适量保护剂（如2%），真空冻干，制备菌剂。冻干保护剂配方：麦芽糊精、蔗糖、海藻糖、吐温的质量比为5:5:0.9:0.3。只需收集冻干菌剂粉末即可。

(2) 酿酒酵母：

种子培养基：马铃薯汁20%，葡萄糖2%。温度30℃，摇床转速，培养时间24～30小时，光密度达到0.4～0.8。

高密度发酵培养基：糖蜜20g/l，马铃薯淀粉10g/l，酵母粉7.5g/l，磷酸二氢钾0.25g/l，pH 6.5，培养温度30℃，转速。发酵时间36-48小时，菌落数达到8-10亿cfu/ml。收集发酵液备用。

冻干法制备酿酒酵母菌剂：取酿酒酵母发酵液100ml，加入适量保护剂（如2%），真空冷冻干燥，制备菌剂。冻干保护剂配方：麦芽糊精、蔗糖、海藻糖、吐温的质量比为5:5:0.9:0.3。只需收集冻干菌剂粉末即可。

(3)解脂耶氏酵母：

本实施例的培养方法与酿酒酵母相同，发酵时间为36-60小时，菌落数达到600-8亿cfu/ml。

解脂耶氏酵母的冻干制剂同上。

(4) 植物芽孢杆菌：

培养基：糖蜜10g/l，葡萄糖10g/l，酵母粉7.5g/l，磷酸二氢钾0.3g/l，ph 6.5，培养温度30度，转速。发酵时间36-48小时，菌落数达到1.0-15亿cfu/ml。收集发酵液备用。冻干菌剂粉末的制备同上。

将地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、解脂耶氏酵母、蔬菜芽孢杆菌按冻干粉质量比1:1:1:1混合，接种到预处理后的餐厨垃圾中。餐厨垃圾含水量为60%～70%，pH调节至6.5～7.0，处理3～5天。经过“四重微生物菌剂”处理的餐厨残渣，转化为微生物菌肥（微生物菌剂，符合国家微生物菌肥标准）。

将获得的微生物肥料用于田间试验和城市绿化带施肥。结果表明，效果良好，实现了餐厨剩余物的资源化利用。

示例2：

(1)地衣芽孢杆菌：

种子培养基：蛋白胨3.0g/l，酵母抽提物2.0g/l，氯化钠2.5.0g/l，pH调至7.0；

种子培养条件：37℃，摇床转速，培养时间12-24小时，光密度达到0.4-0.6。

地衣芽孢杆菌高密度发酵：

高密度发酵培养基：玉米淀粉0.25%、糖蜜0.8%、磷酸二氢钾0.25%、磷酸氢二钾0.25%、酵母抽提物0.03%、硫酸镁0.1%、硫酸锰0.02%、马铃薯汁1.5%、ph7.0 -7.5转速，整个发酵过程控制pH值不低于6.5。发酵时间36-48小时，菌落数达到2.5-30亿cfu/ml。

菌剂冻干制备：按比例取地衣芽孢杆菌发酵液100ml，加入适量保护剂（如2%），真空冻干，制备菌剂。冻干保护剂配方中麦芽糊精、蔗糖、海藻糖、吐温的质量比为5:5:0.9:0.3。只需收集冻干菌剂粉末即可。

(2) 酿酒酵母：

种子培养基：马铃薯汁20%，葡萄糖2%。

高密度发酵培养：糖蜜10g/l，马铃薯淀粉5g/l，酵母粉5g/l，磷酸二氢钾0.5g/l，ph6.5，培养温度30℃，转速。发酵时间36-48小时，菌落数达到600-8亿cfu/ml。收集发酵液备用。

酿酒酵母菌剂冻干制备：取酿酒酵母发酵液100ml，加入适量保护剂（如2%），真空冷冻干燥，制备菌剂。冻干保护剂配方：5%麦芽糊精+5%蔗糖+0.9%海藻糖+0.3%吐温。只需收集冻干菌剂粉末即可。

(3)解脂耶氏酵母：

本例中的培养方法与酿酒酵母相同。发酵时间36-60小时，菌落数达到600-8亿cfu/ml。

解脂耶氏酵母的冻干制剂同上。

(4) 植物芽孢杆菌：

培养基：糖蜜10g/l，葡萄糖10g/l，酵母粉7.5g/l，磷酸二氢钾0.3g/l，ph 6.5，培养温度30度，转速。发酵时间36-48小时，菌落数达到1.0-15亿cfu/ml。收集发酵液备用。冻干菌剂粉末的制备同上。

将地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、解脂耶氏酵母、蔬菜芽孢杆菌按冻干粉质量比1:2:2:1混合，接种到预先制备好的厨房剩菜中，测定厨房剩菜的含水量60%-70%，调节pH至6.5-7.0，处理3-5天。经过“四重微生物菌剂”处理的餐厨残渣转化为微生物肥料（标准参见：中华人民共和国农业行业标准复合微生物肥料ny/t798-2015）。

实施例3：对比测试

使用本发明专利实施例1中的“四重”微生物菌剂处理餐厨垃圾的效果与添加购买的-rbfw-300餐厨垃圾发酵处理专用菌和不添加任何微生物菌剂的效果对比。结果如下：

表1 本发明与-rbfw-300发酵处理餐厨垃圾专用菌对比结果

从以上数据对比来看，专利四重菌剂处理餐厨垃圾效果显着。添加购买的-rbfw-300餐厨垃圾发酵处理专用菌后，处理后的餐厨垃圾细菌总量明显不足，苔藓植物、多粘菌、诺卡氏菌在生长过程中会分泌一定的抗生素。它们不适合用作微生物肥料，只能用于减少食物浪费，这有很大的缺点。没有添加任何微生物接种剂的食物垃圾很容易滋生细菌，对环境产生负面影响。因此，本发明的“四重”微生物菌剂具有明显的效果。

上述微生物肥料用于田间试验和城市绿化带施肥，效果良好，实现了餐厨剩余物的资源化利用。图2为使用生物肥处理紫河草的情况。实验结果如表3所示。

表2“四元”微生物肥料检测数据

表3 生物肥处理紫河草的试验结果