[发明专利]一株耐酸、耐盐、耐热、降解有机物的枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾资源化中的应用

说明书

本发明公开了一株耐酸、耐盐、耐热、降解有机物的枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾资源化中的应用，所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌枯草亚种天性变种，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2021538，该菌株具有耐盐、耐酸、耐热、降解蛋白质、纤维素和油脂以及生长迅速等特点。该菌株与载体和助剂一起制备成的可湿性粉剂在常温下货架期可达三个月，用于餐厨垃圾的高温发酵处理后，餐厨垃圾减量明显，有机质含量显著降低，氮磷钾含量显著增加，无杂菌产生，有效实现餐厨垃圾就地化、减量化、资源化、无害化处理，比垃圾高温焚烧或沼气发酵处理方法更安全和环保，显著降低碳排放。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株耐酸、耐盐、耐热、降解有机物的枯草芽孢杆菌在餐厨垃圾资源化中的应用，尤其涉及一株耐酸、耐盐、耐热、降解蛋白质、纤维素和油脂的枯草芽孢杆菌及可湿性粉剂和在餐厨垃圾资源化中的应用。

背景技术

随着中国城市化进程的加快发展，垃圾处理已经成为困扰各级城市政府管理者的难题。传统的垃圾填埋方式具有占地面积大、污染水体、散发臭气等诸多弊端。垃圾分类回收和综合利用是解决城市垃圾的根本出路。如何规范、科学、合理地处理厨余垃圾一直是生活垃圾资源化利用和无害化处理亟需解决难题之一。

目前比较成熟的厨垃圾资源化利用和无害化处理处理方法主要包括高温焚烧和厌氧发酵（包括堆肥发酵和沼气发酵）。两种处理方式都会产生大量碳排放，对气候环境有影响，后者还需要专门场所和专业沼气处理装置，处理时间长，难以满足日益增长的城市垃圾处理需求。近年来，餐厨垃圾高温有氧发酵处理受到业者高度重视，该处理方法利用耐高温好氧微生物在的集装箱式可移动搅拌器中迅速分解餐厨垃圾中的有机物，剩余少量富有营养的残渣，经加工可以制成有机肥，用于农作物有机种植，从而真正实现餐厨垃圾处理就地化、减量化、资源化、无害化。

餐厨垃圾高温好氧发酵处理过程中的一个重要因子是耐高温菌种。目前，用于餐厨垃圾处理的菌种已有报道。例如，专利文献CN106929449A中记载了一种高效降解油脂的枯草芽孢杆菌，但该菌株不耐高温，不耐盐和酸，该菌株单独使用处理餐厨垃圾效果不佳，需要与凝结芽孢杆菌和酿酒酵母联合使用才能降解餐厨垃圾。专利文CN106047762A中记载了一种枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾中的应用，但该菌耐受最高的温度是，耐盐浓度也只有8%，且降解纤维素能力差，导致餐厨垃圾中纤维类垃圾不能被降解。总之这些菌种在以下三方面存在缺陷，不能完全实现餐厨垃圾高效的有氧高温发酵：（1）耐盐、耐酸和嗜热能力。餐厨垃圾中通常含盐量比较高，多为酸性。（2）全能的有机物降解活性。餐厨垃圾发酵过程中需要微生物能同时有效将蛋白质、碳水化合物、纤维素和油脂类转化为小分子化合物。多数菌只能高效降解其中的一到两种。（3）菌种在常温存储条件下存活能力和货架期。目前针对用于餐厨垃圾处理的芽孢杆菌只有一些简单的载体，没有维持芽孢杆菌活力的专业剂型报道。

发明内容

针对现有技术的不足， 本发明的目的是提供一株耐酸、耐盐、耐热、降解有机物的枯草芽孢杆菌及其在餐厨垃圾资源化中的应用，本发明还研发了常温下可以长时间保持该芽孢杆菌活力的剂型，并应用于餐厨垃圾资源化处理。

本发明分离到一株兼具耐10% NaCl、耐多种有机酸和低pH、耐高温、能利用两种食用油、多种碳水化合物、蛋白质和纤维素的枯草芽孢杆菌天性变种；优化了配制剂型所需载体和其它助剂的成分与含量，成功研制了一种可湿性粉剂，协助该菌株在室温存储条件下保持活力三个月；该菌株在高温条件下有效分解和转化餐厨垃圾,所得残余物营养丰富，可加工成有机肥。本发明克服了现有餐厨垃圾高温发酵处理过程中菌种不耐盐和酸、降解活性单一、油脂降解效率不高以及菌剂储存货架期短等技术瓶颈，解决了餐厨垃圾就地化、减量化、资源化、无害化处理过程中的关键技术难题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：