城市餐飲泔水處理複合菌劑的製作方法
2023-12-04 03:05:11
本發明屬於餐飲垃圾處理領域，具體涉及一種泔水處理工藝。
背景技術：
城市餐廳每天都會產生大量的泔水，在以前，餐飲泔水一般用來運送到養殖場餵養動物，一般來說餵養的是豬。但是由於泔水在運輸過程中容易變質、汙染，產生各種致病細菌，導致餵養的動物得病，從而國家推行政策不允許再利用泔水餵養動物。
如果泔水不能用於餵養動物，就必須找到其他方案來處理大量的泔水。泔水由於主要是食物殘渣，其中主要的化學成分為澱粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽，同時含有少量氮、磷、鉀、鈣等微量元素。因此，根據其性質，泔水處理可以採用兩種方法，即泔水再生肥料和泔水再生飼料。
在《城市管理與科技》文獻「城市泔水管理的探討」中公開了泔水再生為肥料的方法。
現在市面上的泔水再生肥料技術主要存在以下問題：（1）泔水在運輸過程中發生變質，到處理地時產生惡臭，放出有害氣體，對工作人員身體造成影響；（2）發酵時間長，處理效率低，但是餐飲泔水每天是源源不斷產生地；（3）由於泔水大部分來源於餐館、酒店、食堂等公共場所，因為泔水中不只包括單純的食物殘渣，還有廢紙、木筷、菸頭、洗滌劑等其他廢物；廢紙和木筷含有纖維素，菸頭含有焦油、苯並芘、鉛等重金屬會對土地造成汙染。
苯並芘是一種毒性和致癌性很強的多環芳烴，香菸不完全燃燒的殘留物中會產生，燒焦的食物、過熱的食用油等都會產生苯並芘。因此，對於餐飲泔水中是含有相對較多的苯並芘的，在《菏澤學院學報》中文獻「苯並芘對人體的危害和食品中苯並芘的來源及防控」公開了苯並芘作為肥料施入土地，又會導致苯並芘在土壤中存在，進而汙染種植的糧食作物、最終通過糧食影響人們的身體健康。
因此在將泔水轉化為肥料的過程中，對上述有害成分進行去除或減少是十分有必要地，但是現在市面上公開的泔水轉化肥料技術中，皆沒有針對苯並芘進行處理的技術。而申請號為201510650092.2公開的一種廚房垃圾處理方法，公開了菌種混合液包括白地黴菌、腸膜明串珠菌、白腐菌、黑麴黴菌，申請人利用白腐菌來對纖維素進行降解，而實際上，白腐菌也能夠對苯並芘進行降解，但是白腐菌是一種真菌，許多真菌都是條件致病菌，許多絲狀真菌會產生大量孢子，引起人、牲畜和其他植物的病害，造成二次汙染。因此採用白腐菌來對苯並芘進行處理並不理想。
黃桿菌不易造成二次汙染，是一種較為理想的處理劑，可以對多環芳香烴進行降解，但是黃桿菌對苯並芘的降解能力是低於白腐菌地，要提高黃桿菌的降解能力除了培育其優勢菌株外，有一個合適的生長環境也是十分重要的。
技術實現要素：
本發明目的在於克服現有技術的缺陷，提供城市餐飲泔水處理工藝，具有能對空氣汙染中的多種化學成分去除的優點。
為了實現上述目的，本發明採取的技術方案如下：
城市餐飲泔水處理工藝，包括以下步驟：
（1）固液分離，將泔水中固體和液體分開；
（2）將液體製作成生物柴油，將固體粉碎；
（3）在固定粉碎物與水楊酸鉀按照重量比1000:1~5進行混合，形成混合物，將混合物調節PH值至5~6.5；
（4）將經過步驟（3）的混合物與多菌混合液按照重量比150:4~10進行混合，所述多菌種混合液包括黃桿菌45~80萬cfu/ml、腸膜明串珠菌200~400萬cfu/ml、鏈黴菌200~400cfu/ml、腐生葡萄球菌200~400cfu/ml；
（5）常溫攪拌發酵，通風24~36h，通風量10L/min，攪拌速率為5~10r/min製成肥料。
本發明中，腐生葡萄球菌對油脂進行分解、鏈黴菌能夠將蛋白質分解成胺基酸；能夠產生的多種酶可以促進油脂與纖維素的分解，腸膜明串珠菌能發酵糖類產生多種酸和醇；黃桿菌對將食物和菸頭等物質中含有的苯並芘進行降解，腐生葡萄球菌與黃桿菌的配合，提高了黃桿菌的降解效率，使得苯並芘的去除率在90%以上。同時還發現了黃桿菌、鏈黴菌、腐生葡萄球菌配合使用能夠對重金屬起到降解作用，重金屬去除率達到80%以上。同時，多種酶的配合使用，在分解效率高的腸膜明串珠菌作用下對其他菌種起到促進作用，加快了整個發酵過程。
本發明與現有技術相比，具有以下優點：
本發明對苯並芘進行降解，避免肥料中含有苯並芘進而對土壤造成汙染；本發明同時對食物、菸頭、洗滌劑中含有的重金屬進行了去除。本發明採用了水楊酸鹽作為添加劑是因為水楊酸鹽對黃桿菌的生長起到促進作用，同時鉀離子可以增加肥料的效果。本發明中通風量為10L/min是黃桿菌生長比較好的條件。
具體實施方式
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供城市餐飲泔水處理工藝及空氣淨化劑，下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例1
城市餐飲泔水處理工藝，包括以下步驟：
（1）固液分離，將泔水中固體和液體分開；
（2）將液體製作成生物柴油，將固體粉碎；
（3）在固定粉碎物與水楊酸鉀按照重量比1000:1進行混合，形成混合物，將混合物調節PH值至5；
（4）將經過步驟（3）的混合物與多菌混合液按照重量比150:4進行混合，所述多菌種混合液包括黃桿菌45萬cfu/ml、腸膜明串珠菌200萬cfu/ml、鏈黴菌200cfu/ml、腐生葡萄球菌200cfu/ml；
（5）常溫發酵，通風24h，通風量10L/min，攪拌速率為5r/min製成肥料。製成肥料。
實施例2
城市餐飲泔水處理工藝，包括以下步驟：
（1）固液分離，將泔水中固體和液體分開；
（2）將液體製作成生物柴油，將固體粉碎；
（3）在固定粉碎物與水楊酸鉀按照重量比1000: 5進行混合，形成混合物，將混合物調節PH值至6.5；
（4）將經過步驟（3）的混合物與多菌混合液按照重量比150: 10進行混合，所述（4）多菌種混合液包括黃桿菌80萬cfu/ml、腸膜明串珠菌400萬cfu/ml、鏈黴菌400cfu/ml、腐生葡萄球菌400cfu/ml；
（5）常溫發酵，通風36h，通風量10L/min，攪拌速率為10r/min製成肥料。
實施例3
城市餐飲泔水處理工藝，包括以下步驟：
（1）固液分離，將泔水中固體和液體分開；
（2）將液體製作成生物柴油，將固體粉碎；
（3）在固定粉碎物與水楊酸鉀按照重量比1000:3進行混合，形成混合物，將混合物調節PH值至5~6；
（4）將經過步驟（3）的混合物與多菌混合液按照重量比150:6進行混合，所述多菌種混合液包括黃桿菌60萬cfu/ml、腸膜明串珠菌300萬cfu/ml、鏈黴菌250cfu/ml、腐生葡萄球菌250cfu/ml；
（5）常溫發酵，通風36h，通風量10L/min，攪拌速率為8r/min，製成肥料。
實施例4
城市餐飲泔水處理工藝，包括以下步驟：
（1）固液分離，將泔水中固體和液體分開；
（2）將液體製作成生物柴油，將固體粉碎；
（3）在固定粉碎物與水楊酸鉀按照重量比1000:4進行混合，形成混合物，將混合物調節PH值至6；
（4）將經過步驟（4）的混合物與多菌混合液按照重量比150:8進行混合，所述（3）多菌種混合液包括黃桿菌70萬cfu/ml、腸膜明串珠菌350萬cfu/ml、鏈黴菌300cfu/ml、腐生葡萄球菌350cfu/ml；
（5）常溫發酵，通風24~36h，通風量10L/min，攪拌速率為5~10r/min，製成肥料。
實驗例1：製得的肥料肥效對比實驗，實驗結果如下：
綜上所述：本發明所述方法製得的肥料的肥效與市面上購買的有機肥效果幾乎相同。
實驗例2：將實施例1~實施例4發酵前後的產物進行苯並芘、重金屬含量測試，重金屬含量測試方法為：原子吸收光譜法；苯並芘含量測試方法為：高液相色譜法。
綜上所述，實施例3所述的生產工藝參數及多菌種混合液各成分比例起到最優的去除效率，苯並芘去除效率達到100%，重金屬去除效率基本達到90%以上。
取實施例3同一批次混合物在與對照例1~對照例4所述的多菌混合液進行發酵，其他工藝參數皆與實施例3相同。
對照例1
所述多菌種混合液包括腸膜明串珠菌300萬cfu/ml、鏈黴菌250cfu/ml、腐生葡萄球菌250cfu/ml。
對照例2
多菌種混合液包括黃桿菌60萬cfu/ml、腸膜明串珠菌300萬cfu/ml、鏈黴菌250cfu/ml。
對照例3
所述多菌種混合液包括黃桿菌60萬cfu/ml、鏈黴菌250cfu/ml、腐生葡萄球菌250cfu/ml。
對照例4
所述多菌種混合液包括黃桿菌60萬cfu/ml、腸膜明串珠菌300萬cfu/ml、腐生葡萄球菌250cfu/ml。
實驗例3
將對照例1~4發酵前後的產物進行苯並芘、重金屬含量測試，重金屬含量測試方法為：原子吸收光譜法；苯並芘含量測試方法為：高液相色譜法。
綜上述，將對照例1~4的數據與實施例3的數據做對比，可以得到以下結論：（1）黃桿菌為主要的苯並芘降解菌種，在有腐生葡萄球菌存在時，可以大大提高黃桿菌的降解率，其他菌種的影響較小；（2）黃桿菌、腐生葡萄球菌和鏈黴菌三者的相互促進作用可以起到重金屬的去除，任意少一種菌，重金屬去除率大大降低。
按照上述實施例，便可很好地實現本發明。值得說明的是，基於上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本發明上做出的一些無實質性的改動或潤色，所採用的技術方案的實質仍然與本發明一樣，故其也應當在本發明的保護範圍內。