[发明专利]一种复合酶微胶囊及基于其的厨余垃圾堆肥方法

说明书

本发明公开了一种复合酶微胶囊及基于其的厨余垃圾堆肥方法，是对由蛋白酶、纤维素酶和脂肪氧化酶组成的复合酶进行微胶囊化，然后再将其用于厨余垃圾的好氧堆肥中。通过本发明的方法可以显著提升堆肥品质、缩短堆肥周期。

技术领域

本发明涉及垃圾资源化利用领域，具体涉及一种复合酶微胶囊及基于其的厨余垃圾堆肥方法。

背景技术

厨余垃圾是指餐馆、家庭产生的食品废物，来源多、分布广、产量大，具有高含水率、高盐、高油等特点。依据厨余垃圾丰富的营养成分，将其进行堆肥化处理是目前研究的热点。

堆肥是将厨余垃圾中大量大分子物质转化为小分子物质，是利用微生物释放的胞外酶完成的，胞外酶主要包括水解酶类和氧化还原酶类。但胞外酶的活性受到微生物活动的影响，微生物活动易受堆肥环境的影响，造成酶的作用不稳定。目前常用的方法是直接加入单一酶类或氧化酶类，酶的作用底物较为单一，不适用于底物复杂的厨余垃圾，堆肥持续时间长、环境因素变化大，酶容易失活或流失，酶的作用发挥不明显。如何提高酶制剂的耐受性和作用时间是当前需解决的问题之一。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种复合酶微胶囊及基于其的厨余垃圾堆肥方法，该微胶囊结构可以将复合酶有效包裹起来，随着堆体环境的改变，微胶囊通透性改变，包裹的复合酶逐渐释放，在整个堆肥过程中发挥作用，辅助堆肥前期降解有机质使堆体快速起温和堆肥后期难降解的大分子物质快速降解，缩短堆肥周期，提高堆肥效率。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

本发明首先公开了一种复合酶微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照复合酶与CMC粉末的质量比为1:1～3，将复合酶溶液加入到质量分数为2％～5％的CMC溶液中，搅拌均匀，获得复合酶与CMC的混合液；

(2)配置质量分数为2％～4％的壳聚糖乙酸溶液，加入金属盐至其在壳聚糖乙酸溶液中的质量浓度为0.5％～3％，搅拌均匀，用质量浓度为10％～20％的碱性溶液调节pH至6～7，获得壳聚糖溶液；

(3)按照所述复合酶与CMC的混合液和壳聚糖溶液的体积比为1:2，将所述复合酶与CMC的混合液缓慢加入到壳聚糖溶液中，搅拌3～6h，静置2～5h；

(4)将步骤(3)所得溶液在60℃条件下干燥10～15小时，将所得块体粉碎，即获得复合酶微胶囊粉末，在4℃条件下保存备用。

进一步地，所述复合酶是由蛋白酶、纤维素酶和脂肪氧化酶按质量比1:1.5～2.0:0.6～1.0混合而成。所述蛋白酶是木瓜蛋白酶或枯草芽孢杆菌蛋白酶，耐热性强；所述纤维素酶是指含纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等成分的复合酶；所述脂肪氧化酶是一类能有效分解脂肪的酶类。上述酶均可由市场购买。

进一步地，所述金属盐为氯化镁、氯化钙或硫酸镁。

进一步地，所述CMC溶液的配制方法为：称取20g～50g CMC加入到950g～980g蒸馏水中，搅拌均匀，得到质量分数为2％～5％的CMC胶体溶液。

进一步地，所述壳聚糖乙酸溶液的配制方法为：称取20g～40g壳聚糖加入到960g～980g质量浓度为2％的乙酸水溶液中，搅拌均匀，得到质量分数为2％～4％的壳聚糖溶液，壳聚糖溶液在酸性溶液中溶解。

本发明还提供了基于上述复合酶微胶囊的厨余垃圾堆肥方法，包括如下步骤：

(1)将厨余垃圾经分拣后破碎至2～3cm，然后与农业废弃物混合，得到含水率为50％～65％、C/N比为25:1～35:1的堆肥原料；

(2)将所述复合酶微胶囊加入到堆肥原料，充分混合，其中复合酶微胶囊与堆肥原料的质量比为1:600～1000；