[发明专利]一种复合酶制剂和苍白杆菌辅助的厨余垃圾高温堆肥新工艺

说明书

本发明涉及微生物技术和环境工程领域，公开了一种复合酶制剂和苍白杆菌辅助的厨余垃圾高温堆肥新工艺。本发明的苍白杆菌保藏编号为CGMCC No.19230，微生物分类命名为Ochrobactrum sp.。本发明的复合酶制剂和菌株配合高温堆肥工艺可用于对厨余垃圾、农产品尾料、屠宰场废料等多种有机质进行高温好氧堆肥处理，使得有机质物料完全腐殖质化、脱水干化并减重70‑92％，最终形成品质优良的有机肥。本发明的高温堆肥新工艺还涉及到特殊的物理切割、酶法水解、菌株代谢快速产热等预处理手段，使肥堆能够在8小时内快速发热升温至70℃以上，从而快速进入堆肥的高温阶段，使得各类高温菌种快速成为肥堆体系内的绝对优势菌种，并以此为基础，实现可每日补料出料的半连续堆肥发酵工艺。

技术领域

本发明涉及微生物技术和环境工程领域，尤其涉及一种复合酶制剂和苍白杆菌辅助的厨余垃圾高温堆肥新工艺。

背景技术

随着我国经济蓬勃发展，人民生活水平不断提高，国内厨余垃圾产量逐年上升，目前国内厨余垃圾年产量已经超过1亿吨。厨余垃圾含有大量有机质，包括油脂、纤维素、糖类、蛋白质等等。如不科学合理的处置，厨余垃圾不但会产生固体污染，腐烂后还会产生严重的废水污染和恶臭污染，严重破坏生活环境，影响居民生活。近年来利用耐高温微生物发展起来的高温堆肥技术可以有效地处置厨余垃圾，使其高度腐殖化产生可资源化利用的有机肥料。高温堆肥是一种在高温条件下利用耐热微生物新陈代谢分解有机物使其转变为腐殖质的过程。根据所使用微生物呼吸作用的类型的不同，高温堆肥可分为好氧高温堆肥和厌氧高温堆肥。目前国内外应用较为广泛的是好氧高温堆肥技术。相较于厌氧高温堆肥技术，好氧高温堆肥存在以下几个优点：一、好氧高温堆肥产生的恶臭物质少，对于空气基本没有影响。二、好氧高温堆肥对于有机物的降解速率远大于厌氧高温堆肥，即好氧高温堆肥降解速率更快。三、好氧高温堆肥适用于小型化肥堆，可应用于分散式垃圾处理，无需大规模肥堆来保证厌氧条件。

传统堆肥发酵温度一般不超过60℃，反应时间可持续15天左右，参与堆肥过程的微生物种类繁多，也包括不少会产生尸胺、腐胺等恶臭物质的菌种，因此传统堆肥发酵会产生令人不悦的异味。而高温堆肥发酵温度高于70℃，常规微生物已经无法生存，需使用Pseudomonas taiwanensis、 Chelativorans compostii等耐高温的特殊微生物。由于生长繁殖的微生物种类在高温条件下仅限于耐高温菌种，产恶臭的菌种死亡，发酵过程也就不会产生恶臭物质。且高温条件下发酵速度加快，水分蒸发更快，因此高温堆肥产生有机肥的速度和质量更高。

尽管高温堆肥有诸多优点，但是在实际工程应用过程中，由于耐高温微生物在常温下繁殖速率很慢，甚至无法繁殖，常常需要肥堆通过电辅助加热升温来确保肥堆温度处于耐高温菌种的生态优势地位，额外增加了能耗。此外，目前常用的耐高温菌种的底物谱较窄，多数仅能直接利用简单的有机酸和氨基酸等小分子物质，同时高温条件又杀灭了其他大部分微生物，使得复杂大分子底物的水解过程减缓。因此垃圾中复杂有机质尤其是脂类和蛋白质的水解成为了影响堆肥效率的限速过程。

由上可知，目前高温堆肥技术的效率主要限制于物料的水解环节，导致发酵效率不能大幅提高，堆肥温度难以达到更高和稳定。因此有必要优化发酵工艺，对物料进行预处理，使其更适合嗜热功能微生物利用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合酶制剂和苍白杆菌辅助的厨余垃圾高温堆肥新工艺。