利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法
2023-07-24 15:01:56
專利名稱：利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法
技術領域：
本發明涉及一種廢物資源再生利用領域，特別涉及一種包含菌種擴培系統的利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法。
背景技術：
餐廚廢液COD最高可達100000mg/L以上，屬於高濃度有機廢水，如果排入水體，會造成嚴重的富營養化問題，而且處理達標排放則成本很高。因此，利用富含有機成分的餐廚廢液作為營養液經過微生物擴培生產液態菌肥，不僅可以消除廢水排放，而且實現了廢液的高度資源化利用。菌肥是複合生物肥料的俗稱，是採用人工方法培養某些有益微生物而製成的生物肥料。這種含有微生物的特定製品應用於農業生產中，能夠獲得特定的肥料效應，製品中活微生物的生命活動起關鍵作用。複合生物菌肥含有二種以上有益微生物，它們之間不拮抗， 並能提高農作物一種或幾種營養元素的供應水平。其肥料對改善土壤結構，增強土壤肥力， 促進作物生長，增強作物抗病能力等方面具有重要作用。生物菌肥內的多種功能性微生物進入土壤後，在生長繁殖過程中產生大量的次生代謝產物，這些產物能夠促進土壤團粒結構的形成。團粒結構的形成使土壤變的疏鬆、綿軟，保水保肥性能增加，水、氣、熱更加協調， 減少土壤板結，有利於保水、保肥、通氣和促進根系發育，為農作物提供舒適的生長環境。土壤理化性狀的改善，加強了土壤有益微生物的活動，從而最大限度促使有機物分解轉化，產生多種營養物質和刺激性物質，促使微生物的生長發育，促進作物生長，最終達到增產增收的目的。另外，功能性微生物在作物根系周圍形成優勢菌群，抑制或拮抗有害微生物的生長繁殖，減輕了作物發生病害的程度。在國際上，液體肥料在一些發達國家已經得到了較為普遍的應用，如美國、英國、 澳大利亞、加拿大、德國、比利時、荷蘭等國的液體肥料在整個肥料施用量中佔有相當大的比例。我國對液體肥料的開發研究始於20世紀50年代，70年代在北京、浙江、山東、河北、 廣東、新疆等地開展示範和推廣工作。國內生產的液體肥料除大面積根部施用外，一部分也用作葉面施肥，如對小麥、玉米、棉花、水稻、甜菜、油葵等農作物用液體肥進行根施灌溉，而對蔬菜、水果、園林、花卉等經濟作物在生長期內經常噴施液體肥。菸草產區除施基肥外，還在菸草生長期內噴施或灌溉液體肥。目前，我國還沒有液體肥料使用的詳細統計數據，初步估計，每年施用量約為30-40萬噸。液體肥料的特點為，(1)生產費用低。化肥生產企業可以省去一部分生產固體肥料所必需的設備或工段，如造粒、乾燥等，有利於降低生產裝置投資和維修費用，減少燃料和動力消耗。( 有利於環境保護。液體肥料在生產和運輸過程中無粉塵、無煙霧，減少了因「三廢」排放可能對環境造成的汙染。由於去掉了部分設備，生產過程中的噪聲汙染也會相應降低。( 施用方便。液體肥料可以直接施入土壤，也可以作為果樹、蔬菜、花卉等各種作物的葉面肥直接噴施，還可以與農藥結合起來噴灑。由於配方靈活，各種營養元素均勻合理，適用於作基肥、追肥。(4)直接被農作物吸收。液體肥料施入土壤後，營養成分可直達根系，可以降低某些營養成分被土壤固定的數量。液體肥料作為葉面肥直接噴施時，養分吸收比土壤施肥快，可以較快克服農作物養分缺乏症狀，能使植物迅速從葉面部位吸收營養。降低施肥成本。由於液體肥料施用方便、有利於被農作物吸收，因而可以減少對農作物的施肥次數，節省人力支出和物力消耗。隨著液體肥料的規模化生產和機械化施用的步伐加快，施肥成本將會進一步降低。(6)液體肥料在施用上也有一定的局限性，如運輸費用相對較高，用於土壤施肥的液體肥料需要專門的貯存和運輸設備，而且還需要配置專門的施用工具等。隨著技術的發展和配套設施的不斷完善，這些制約因素將逐漸被取消。對於一些小規模的、特種用途的液體復混肥目前則不存在這些問題。總的看來，利用餐廚廢液生產液態有機菌肥，既減少汙染，又節省廢水處理費用， 同時變廢為寶，促進相關產業發展，經濟效益和環境效益顯著。
發明內容
為了解決汙水處理和廢水資源化利用，實現餐廚垃圾處理的零排放問題，填補利用餐廚廢液生產液態菌肥技術的空白，本發明提供一種利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法。本發明實現汙水資源利用，轉化率高，利用生物技術，能耗很低，無二次汙染。本發明通過下面的技術方案，實現利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法，該技術現汙水資源利用，轉化率高，利用微生物擴培技術，操作簡便，能耗很低，無二次汙染。本發明的利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法如下整個方法包括如下幾部分菌種選擇、菌種培育和活化、菌液復配，菌種擴培和液態有機菌肥製備。整個生產過程沒有廢氣、廢液和廢渣產生，環境風險低。且廢水中有機物再利用，不僅節省廢水處理費用，且創造價值，環境效益和經濟效益顯著。(1)菌種的選擇本發明所用的菌種均為農業部關於微生物肥料生物安全通用技術準則 (NYl 1092006)附錄中規定使用的生產菌種。包括但不限於芽胞菌和酵母菌，所說的芽胞菌為巨大芽孢桿菌或地衣芽胞桿菌、或枯草芽胞桿菌，優選巨大芽胞桿菌。所說的酵母菌為或乳酸酵母菌，優選解脂假絲酵母。另外，本發明的混合菌群中還包括假單胞菌。(2)菌種培育和活化方法本發明所說的菌種培育方法如下①假單胞菌斜面培養基製備方法(牛肉膏蛋白腖瓊脂培養基)牛肉膏3g ；蛋白腖 IOg ；NaCl 5g ；瓊脂；水 IOOOmL ；pH 7. 4-7. 6②巨大芽孢桿菌斜面培養基製備方法(磷細菌培養基)_葡萄糖10g;NaCI 0. 3g ；MgSO4 0. 3g ；MnSO4 0. 03g ；CaCO3 1. Og ； (NH4)2SO4O. 5g ； KCl 0. 3g ；Fe SO4O. 03g ；卵磷脂 0. 2g ；酵母粉 0. 5g ；瓊脂；水 IOOOmL ；pH 7. 0-7. 2③熱帶假絲酵母斜面培養基製備方法(豆芽汁培養基)黃豆芽IOOg ；葡萄糖 20g ；水 IOOOmL ；瓊脂；pH 7. 2-7. 4配製方法如下洗淨黃豆芽，加水煮沸30min。用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解後放入糖，攪拌使它溶解，補足水分到lOOOmL，pH 7. 2-7. 4④搖瓶培養基斜面培養基去除瓊脂作為搖瓶培養基⑤菌種活化及菌液製備方法將假單胞菌、解脂假絲酵母、巨大芽孢桿菌分別轉入新鮮的斜面培養基，在30°C培養Mh，得到活化的菌種。將活化好的菌種分別放入搖瓶培養基，接種量均為1 % 3 %，優選2 %，均在20°C 40°C下培養10 30小時，優選地，均在 30°C培養18小時，搖床轉速均為100轉/分 300轉/分，優選180轉/分。獲得活化後的菌液。(3)混合菌液復配方法將活化好的假單胞菌、巨大芽孢桿菌、解脂假絲酵母菌液以1 1 1的比例，添加到餐廚垃圾廢液中，接種量為 3%，優選2%。然後，加入畜禽糞便輔料，加入量為 40% 80%，優選 60%。(4)菌液的擴培和有機菌肥製備方法復配好的菌液在20°C 40°C下進行發酵，優選30°C。發酵時間為48小時 96小時，優選72小時，即獲得液態有機菌肥。
具體實施例方式選擇巨大芽孢桿菌、解脂假絲酵母和假單胞菌。利用牛肉膏3g、蛋白腖10g、NaCI 5g、瓊脂、水lOOOmL，製備假單胞菌斜面培養基；利用葡萄糖10g、NaCIO. 3g、MgSO4O. 3g、 MnSO4O. 03g、CaCO3L 0g、(NH4)2SO4O. 5g、KCl 0. 3g、Fe SO4O. 03g、卵磷脂 0. 2g、酵母粉 0. 5g、 瓊脂、水lOOOmL，製備巨大芽孢桿菌斜面培養基；利用黃豆芽100g、葡萄糖20g、水1000mL、 瓊脂，將黃豆芽洗淨，加水煮沸30min。用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解後放入糖，攪拌使它溶解，補足水分到lOOOmL，製備熱帶假絲酵母斜面培養基。將假單胞菌、解脂假絲酵母、巨大芽孢桿菌分別轉入新鮮的斜面培養基，在30°C培養Mh，得到活化的菌種。將活化好的菌種分別放入去除瓊脂的培養基，接種量均為2%，均在30°C培養18小時，搖床轉速均為180轉/分。獲得活化後的菌液。將活化好的假單胞菌、巨大芽孢桿菌、解脂假絲酵母菌液以1 1 1的比例，添加到餐廚垃圾廢液中，接種量為2%。然後，加入60%的畜禽糞便輔料，製得擴培菌液。復配好的菌液在30°C下發酵72小時，即獲得液態有機菌肥。發酵產物中假單胞菌、巨大芽孢桿菌、解脂假絲酵母活菌總數達IO8個/mL。另外，本發明所用的菌種均為農業部關於微生物肥料生物安全通用技術準則(NY 11092006)附錄中規定使用的生產菌種。
權利要求
1.一種利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法，其特徵在於整個方法包括但不局限於如下幾部分菌種選擇、菌種培育和活化、菌液復配，菌種擴培和液態有機菌肥製備。整個生產過程沒有廢氣、廢液和廢渣產生，環境風險低。且廢水中有機物再利用，不僅節省廢水處理費用，且創造價值，環境效益和經濟效益顯著。
2.所說的菌種，包括但不限於芽胞菌和酵母菌，所說的芽胞菌為巨大芽孢桿菌或地衣芽胞桿菌、或枯草芽胞桿菌，優選巨大芽胞桿菌。所說的酵母菌為或乳酸酵母菌，優選解脂假絲酵母。另外，所說的混合菌群中還包括假單胞菌。
3.權利要求1中所說的菌種培育和活化方法為，利用牛肉膏3g、蛋白腖10g、NaCl5g、 瓊脂、水lOOOmL，製備假單胞菌斜面培養基；利用葡萄糖10g、NaCI 0. 3g、MgSO4 0. 3g、 MnSO4O. 03g、CaCO3L 0g、(NH4)2SO4O. 5g、KCl 0. 3g、Fe SO4O. 03g、卵磷脂 0. 2g、酵母粉 0. 5g、 瓊脂、水lOOOmL，製備巨大芽孢桿菌斜面培養基；利用黃豆芽100g、葡萄糖20g、水1000mL、 瓊脂，將黃豆芽洗淨，加水煮沸30min，用紗布過濾，濾液中加入瓊脂，加熱溶解後放入糖，攪拌使它溶解，補足水分到lOOOmL，製備熱帶假絲酵母斜面培養基。將權利要求2所說的菌種轉入新鮮的斜面培養基，在30°C培養24h，得到活化的菌種。活化好的菌種分別放入搖瓶培養基，接種量均為1 % 3 %，優選2 %，均在20 V 40 V下培養10 30小時，優選地，均在 30°C培養18小時，搖床轉速均為100轉/分 300轉/分，優選180轉/分。獲得活化後的菌液。
4.權利要求1中所說的菌液復配方法為，將權利要求3中活化好的假單胞菌、巨大芽孢桿菌、解脂假絲酵母菌液以1 1 1的比例，添加到餐廚垃圾廢液中，接種量為 3 %，優選2 %。然後，加入畜禽糞便輔料，加入量為40 % 80 %，優選60 %，製得擴培菌液。
5.權利要求1所說的菌種擴培和菌肥製備方法為，將復配好的菌液在30°C下發酵72 小時，進行菌種擴培，即獲得液態有機菌肥。
全文摘要
本發明涉及一種利用餐廚廢液生產液態有機菌肥的方法。具體方法為選擇巨大芽孢桿菌、解脂假絲酵母和假單胞菌。製備假單胞菌斜面培養基、巨大芽孢桿菌斜面培養基、熱帶假絲酵母斜面培養基。將假單胞菌、解脂假絲酵母、巨大芽孢桿菌分別轉入新鮮的斜面培養基，在30℃培養24h進行活化。將活化好的菌種分別放入去除瓊脂的培養基，接種量均為2％，均在30℃培養18小時，搖床轉速均為180轉/分，獲得活化菌液。將活化好的假單胞菌、巨大芽孢桿菌、解脂假絲酵母菌液以1∶1∶1的比例，接種到餐廚垃圾廢液中，接種量為2％。加入60％的畜禽糞便輔料，製得擴培菌液。復配好的菌液在30℃下發酵72小時，即獲得液態有機菌肥。
文檔編號C12R1/11GK102153379SQ201010570148
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者任連海 申請人:北京工商大學