一種生物法處理固體有機廢棄物的方法

2023-05-27 23:12:16 1

專利名稱：一種生物法處理固體有機廢棄物的方法
技術領域：
本發明涉及一種固體有機廢棄物資源處理工藝，具體而言，是通過微生物和酶對
固體有機廢棄物進行發酵處理最終得到有機肥料。
背景技術：
目前，隨著人口的不斷增長，生活水平的提高和工業、農業經濟越來越發達，每天 產生了大量的固體有機廢棄物，這些固體有機廢棄物如果採用填埋或焚燒處理，將危害土 地資源，產生的難聞的氣體汙染環境以及浪費大量的可以用資源。所產生的垃圾中，餐飲 垃圾、生活垃圾及菜市場垃圾中大多數為有機物，可大致將這些有機物分為蛋白質類、澱粉 類、脂肪類和纖維素類，這些物質都是天然的有機物，將其作為廢棄物處理實在可惜。同時， 工業中也會產生一定的固體廢棄物，如甜菊糖生產過程中，提取甜菊糖後，剩下大量的甜葉 菊渣，這些甜葉菊渣會送到垃圾站，這樣無形的增加了垃圾處理的工作量；中草藥成分的提 取也會帶來大量的中草藥渣的產生，這部分中草藥渣將被丟棄。城市發展的需要，經濟發展 的需要，所以亟需能找到一種處理固體有機廢棄物的方法， 一方面實現垃圾的減量化，另一 方面將有機廢棄物能重新被利用。本發明將這些固體廢棄物通過一定的手段將有機物降解 後，經發酵處理得到有機肥料，可用於農業、養殖業或畜牧業，實現資源的回收和再利用，同 時能緩解對環境的壓力，淨化環境，改善市容，減少填埋土地的使用，實現工業和農業的清 潔生產。

發明內容
本發明的目的是提供一種有效處理固體有機物廢棄物的工藝，所得有機肥料可以 應用到農業、漁業或畜牧業等方面。
本發明實現上述目的的技術方案是固體有機廢棄物除去塑料、金屬等雜質後得
到有機物廢棄物，將混和菌液、酶製劑和輔料加入到有機物廢棄物中，通過攪拌及熱風控
溫，採用階段式升溫的方法進行發酵處理，經8(TC乾燥後，粉碎得到的有機肥料。 所述的固體有機廢棄物包括餐飲垃圾、生活垃圾及菜市場垃圾，屠宰廠、食品廠廢
棄物及下腳料、啤酒糟、白酒糟，甜葉菊廢渣、中草藥渣等。 所述的混菌為地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)，蠟樣芽胞杆 菌(Bacilluscereus)，巨大芽胞桿菌(Bacillus magaterium)，幼蟲似芽孢杆 菌(Paenibacilluslarvae)，枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)，糹內豆芽胞桿菌 (Bacillus natto)，短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，嗜熱脂肪芽胞桿菌(Bacillus stearothermophilus)，各菌單獨培養至對數後期，分別按一定比例(0.8-1.2 : 1.0-1.2 :
o.8-i.o : 1.0-1.4 : 0.8-1.2 : 0.6-0.8 : 1.0-1.4，v/v)混合，混合菌的加入量為1 5%
(w/w)。 所述的酶製劑為澱粉酶、液化酶、!3-葡聚糖酶、中性蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、脂 肪酶和植酸酶，各酶的添加量為0. 01 0. 04% (w/w)。
所述的輔料為麥麩、米糠、鋸末、豆粕或棉粕，添加量為5 30% (w/w)。 所述的階段式升溫為固體有機物發酵過程持續10 12h :前5 7h，使物料的溫
度維持在50 55°C ;後3 5h，使物料的溫度維持在65 75°C 。 所述的有機肥料可用於農用有機肥、水產飼料和微生物培養用基質。 本發明的優點和積極效果是 本發明找到了一種能有效處理固體有機廢棄物的工藝，並能將工業、農業中的下 腳料化為有機肥料，以及將生活垃圾、餐飲垃圾中的有機廢棄物變廢為寶，實現了資源的循 環利用。 同時，本發明針對固體有機廢棄物中種類繁多，但可以將其大致分為蛋白質類、澱
粉類、脂肪類和纖維素類，由此本發明篩選得到了能夠產生蛋白酶、澱粉酶、脂肪酶和纖維
素酶的微生物菌種，加入到餐飲有機廢棄物中，同時添加一定量的各種酶，多酶協同處理這
些有機廢棄物，在發酵處理前期很快的水解有機廢棄物，為微生物的快速繁殖提供營養源，
一方面實現了微生物的大量繁殖，另一方面實現了固體有機廢棄物的減量化。 固體有機物廢棄物處理過程中，調整熱風的溫度，能將固體廢棄物中的有害菌的
營養細胞殺死，固體有機廢棄物中添加的微生物菌種均為耐高溫菌，能在溫度較高的環境
中很好的繁殖。另外，所選用的菌種對人和生態環境沒有危害的芽胞桿菌屬。
具體實施例方式
下面結合四個實施例對本發明進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性
的，不能以下述實施例來限定本發明的保護範圍。
實施例1 : 餐飲垃圾經分選除去雜質後得到餐廚廢棄物，經粉碎後分別按照 (0.8 : 1.0 : 0.8 : l.O : 0.8 : 0.6 : 1. 0， v/v)加入地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)，蠟樣芽胞桿菌(Bacillus cereus)， 巨大芽胞桿菌(Bacillus magaterium)，幼蟲似芽抱桿菌(Paenibacillus larvae)，枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)，納豆芽胞桿菌(Bacillus natto)，短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，嗜熱脂 肪芽胞桿菌(Bacillusstearothermophilus)，總添加量為餐廚廢棄物重量的1% ;添加澱
粉酶、液化酶、e-葡聚糖酶、中性蛋白酶、纖維素酶、果膠酶和脂肪酶，添加量均為o.oix
(w/w);同時再加入10%麥麩，混勻裝入處理裝置，調整攪拌轉速為20r/min，並調整熱風溫 度，使物料的溫度達到5(TC處理6h，然後又調整熱風溫度，使物料的溫度達到65t:處理4h， 80°C乾燥後，經粉碎得到有機肥料。
實施例2: 屠宰場廢棄物除去雜質後，經粉碎，分別按照 (1.0 : 1.1 : 0.9 : 1.3 : l.O : 0.7 : 1. 2， v/v)加入地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)， 蠟樣芽胞桿菌(Bacilluscereus)， 巨大芽胞桿菌(Bacillus magaterium)，幼蟲似芽抱桿菌(Paenibacilluslarvae)，枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)，納豆芽胞桿菌(Bacillus natto)，短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，嗜熱脂 肪芽胞桿菌(Bacillus stearothermophilus)，總添加量為餐廚有機廢棄物重量的3% ; 添加澱粉酶、液化酶、P-葡聚糖酶、中性蛋白酶、纖維素酶、果膠酶和脂肪酶，添加量均為0.03% (w/w);同時再加入8%米糠，混勻後裝入處理裝置，調整攪拌轉速為15r/min，並 調整熱風溫度，使物料的溫度達到55t:處理5h，然後又調整熱風溫度，使物料的溫度達到 70°C處理5h， 80°C乾燥後，經粉碎得到有機肥料。
實施例3 : 菜市場垃圾除去雜質後得到有機物廢棄物，經粉碎分別按照 (1.2 : 1.2 : 1.0 : 1.4 : 1.2 : 0.7 : 1. 2， v/v)，加入地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)，蠟樣芽胞桿菌(Bacillus cereus)， 巨大芽胞桿菌(Bacillus magaterium)，幼蟲似芽抱桿菌(Paenibacillus larvae)，枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)，納豆芽胞桿菌(Bacillus natto)，短小芽孢桿菌(Bacilluspumilus)，嗜熱脂肪 芽胞桿菌(Bacillusstearothermophilus)添加量為餐廚有機廢棄物重量的5%;添加澱粉 酶、液化酶、|3-葡聚糖酶、中性蛋白酶、纖維素酶、果膠酶和脂肪酶，添加量均為0.04% (w/ w);同時再加入5%豆粕，混勻後裝入處理裝置，調整攪拌轉速為30r/min，並調整熱風溫 度，使物料的溫度達到52t:處理7h，然後又調整熱風溫度，使物料的溫度達到75t:處理5h， 8(TC乾燥3h後，經粉碎得到有機肥料。
實施例4 : 將處理原料改為啤酒糟，處理過程及條件與實施例1同。
實施例5 : 將處理原料改為白酒糟，處理過程及條件與實施例1同。
實施例6 : 將處理原料改為甜葉菊廢渣，處理過程及條件與實施例1同。
實施例7 : 將處理原料改為中草藥渣，處理過程及條件與實施例1同。
權利要求
一種有效處理固體有機廢棄物的工藝，其特徵在於固體有機廢棄物除去塑料、金屬雜質後，將地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)，蠟樣芽胞桿菌(Bacillus cereus)，巨大芽胞桿菌(Bacillus magaterium)，幼蟲似芽孢桿菌(Paenibacillus larvae)，枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)，納豆芽胞桿菌(Bacillusnatto)，短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，嗜熱脂肪芽胞桿菌(Bacillusstearothermophilus)等菌的混合菌液、酶製劑和輔料加入到有機物廢棄物中，通過攪拌及熱風控溫，採用階段式升溫的方法進行發酵處理，經乾燥後，粉碎得到有機肥料。
2. 根據權利要求書1所述一種有效處理固體有機廢棄物的工藝，其特徵在於所述的 固體有機廢棄物包括餐飲垃圾、生活垃圾及菜市場垃圾，屠宰廠、食品廠廢棄物及下腳料、 啤酒糟、白酒糟，甜葉菊渣、中草藥渣等。
3. 根據權利要求書1所述一種有效處理固體有機廢棄物的工藝，其特徵在於所述的 混菌為地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)，蠟樣芽胞桿菌(Bacilluscereus)，巨大 芽胞桿菌(Bacillus m卿teri咖)，幼蟲似芽孢桿菌(Paenibacilluslarvae)，枯草芽胞 桿菌(Bacillus subtilis)，糹內豆芽胞桿菌(Bacillus natto)，短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，嗜熱脂肪芽胞桿菌(Bacillus stearothermophilus)，各菌單獨培養至對數中後期，分別按一定比例(o. 8-1.2 : 1.0-1.2 : 0.8-1.0 : 1.0-1.4 : 0.8-1.2 : 0.6-0.8 : 1.0-1 4， v/v)混合，混菌的添加量為1 5% (w/w)。
4. 根據權利要求書1所述一種有效處理固體有機廢棄物的工藝，其特徵在於所述的 酶製劑為澱粉酶、糖化酶、P-葡聚糖酶、中性蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、脂肪酶和植酸酶， 各種酶的添加量為0. 01 0. 04% (w/w)。
5. 根據權利要求書1所述一種有效處理固體有機廢棄物的工藝，其特徵在於所述的 輔料為麥麩、米糠、豆粕、鋸末或棉粕，添加量為5 30% (w/w)。
6. 根據權利要求書1所述一種有效處理固體有機廢棄物的工藝，其特徵在於所述的 階段式升溫為餐廚有機物處理過程持續10 12h :其中前5 7h，使物料的溫度維持在 50 55°C ;後3 5h使物料的溫度維持在65 75°C 。
全文摘要
本發明涉及一種固體有機廢棄物資源(餐飲垃圾、生活垃圾及菜市場垃圾，屠宰廠、食品廠廢棄物及下腳料、啤酒糟、白酒糟，甜葉菊渣、中草藥渣等)的處理工藝，除去固體有機廢棄物中的雜質(塑膠袋、瓶蓋、餐巾紙和金屬等)，將混菌、酶製劑和輔料加到有機物廢棄物中，通過攪拌及熱風控溫，採用階段式升溫的方法進行發酵處理，經乾燥、粉碎得到有機肥料。本發明找到了一種能有效處理固體有機廢棄物的工藝，並能利用微生物將固體有機廢棄物轉化為有機肥料，把有機廢棄物變廢為寶，實現了廢棄資源的循環利用和減量化，並且所用的微生物對人和生態環境沒有危害。
文檔編號C05F1/00GK101709006SQ20091022829
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年11月16日
發明者喬長晟, 徐至誠, 李利寧, 李棟, 江建梅, 鍾堃 申請人:天津科技大學