專利名稱：兩次接種微生物復(fù)合菌劑堆肥法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生活垃圾生產(chǎn)有機(jī)堆肥的方法，具體涉及利用微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾生產(chǎn)有機(jī)堆肥的方法。
背景技術(shù)：
堆肥是利用微生物使城市生活垃圾向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。傳統(tǒng)的堆肥法多是利用堆料中的土著微生物，往往存在發(fā)酵時間長、產(chǎn)生臭味且肥效低的問題。于是人們便開始采用在堆肥開始時向堆料中接種一些微生物制劑的方法，來提高堆肥過程的效率和堆肥成品的質(zhì)量。但是為了解決新接入的微生物與土著微生物競爭的問題，常采取在堆肥初期殺滅土著微生物的方法。在專利申請?zhí)枮?2120353.9的發(fā)明專利申請“三階段溫度控制堆肥法”中，提出在堆肥初期要通熱空氣使溫度在3-5小時內(nèi)迅速達(dá)到75℃以上的高溫，維持6-10小時后殺滅土著微生物，冷卻至室溫再進(jìn)行接種。但是土著微生物往往對有著復(fù)雜組分的堆料有較好的適應(yīng)性，在堆肥的過程中可以發(fā)揮不小的積極作用，能彌補(bǔ)外來接種微生物在功能上的不足。完全殺死這些土著微生物是對微生物資源的一種浪費(fèi)，消除了土著微生物在堆肥中所起的積極作用，而且升溫所需的熱空氣也還需要額外的能源。
接種時采用混合菌一次投加接種也存在著不足的地方。因?yàn)槠渲芯哂欣w維降解功能的菌群多為一些高溫或中溫的真菌及放線菌，而且常會產(chǎn)生一些次級代謝產(chǎn)物，這些條件往往會制約其他一些菌群的代謝及生長?；旌辖臃N后的微生物群落需要在堆肥不同階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的自我調(diào)節(jié)，會損失不少有益的生物資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的旨在充分發(fā)揮土著微生物的積極作用，同時盡量減小微生物之間的拮抗作用，保證接種外來微生物的有效性，因此采取了兩種不同的微生物復(fù)合菌劑，在堆肥的不同階段進(jìn)行接種的方法，來提高堆肥的效率，改善堆肥的質(zhì)量。
上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種兩次接種微生物復(fù)合菌劑堆肥法，包括生活垃圾的分揀、粉碎、接種與堆制，在經(jīng)分揀與初步粉碎后的有機(jī)生活垃圾中，按1～1.5％的重量比接種微生物復(fù)合菌劑A，充分混勻后進(jìn)行堆制發(fā)酵，待條垛中溫度上升到55～60℃時，再按1～2％的重量比接種微生物復(fù)合菌劑B，均勻混合后繼續(xù)發(fā)酵。
復(fù)合菌劑A的配方為(重量百分比)解脂肪菌20-25％，解淀粉菌20-25％，解果膠菌20-25％，解半纖維素菌20-25％，固氮菌10-15％。
復(fù)合菌劑B的配方為(重量百分比)半纖維素降解菌20-30％，纖維素降解菌35-40％，木質(zhì)素降解菌35-40％。


圖1為兩次接種法與對照處理的微生物數(shù)量變化圖。
圖2為兩次接種法與對照處理的堆肥溫度變化圖。
下面進(jìn)一步詳述本發(fā)明。
本發(fā)明中用到了兩種微生物復(fù)合菌劑，即復(fù)合菌劑A和復(fù)合菌劑B。兩種復(fù)合菌劑的組成及配制方法如下復(fù)合菌劑A解脂肪菌20-25％(假單胞菌屬)；解淀粉菌20-25％(芽孢桿菌屬)；解果膠菌20-25％(曲霉屬)；解半纖維素菌20-25％(假絲酵母菌)；固氮菌10-15％(固氮菌屬或固氮單胞菌屬)。
該復(fù)合菌劑是在堆肥的初始階段進(jìn)行添加的。在剛堆置的堆料中，許多微生物還處在其生長周期的開始階段，活性比較弱，數(shù)量也不是很多，大多只利用一些簡單的糖類。添加的微生物菌劑中的微生物均是活性較強(qiáng)的微生物，可以迅速地開始利用一些較復(fù)雜的有機(jī)物，如果膠、脂肪等。他們在短時間內(nèi)可以顯著增加堆料中的微生物數(shù)量，優(yōu)化其中的微生物種群結(jié)構(gòu)，促進(jìn)堆料中易降解物的降解，加快堆肥的升溫。同時固氮菌也可以容易的進(jìn)行較強(qiáng)烈的呼吸作用，滿足其對固氮的能量需求，積累一部分氮素，為下階段高溫分解纖維的微生物提供一個較好的營養(yǎng)環(huán)境。
該復(fù)合菌劑的配制從斜面菌種到成品的擴(kuò)增要經(jīng)過以下兩個步驟1、一級擴(kuò)培各個經(jīng)純化培養(yǎng)的菌種從保藏的斜面上取出后，分別接種到各自的液體基礎(chǔ)培養(yǎng)基上(包含牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基、查氏培養(yǎng)基、Ashby無氮培養(yǎng)基)，每個1升的瓶中裝培養(yǎng)基200ml，然后置于搖床上37℃振蕩培養(yǎng)2-3天。
2、二級擴(kuò)培振蕩培養(yǎng)好的菌種，按配方的比例混合好，以1∶100的比例接種到一個盛有1L二級種子培養(yǎng)基的大缸內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)培。缸內(nèi)通過一個連接小型氣泵的導(dǎo)管進(jìn)行通氣，培養(yǎng)3-5天后即可。培養(yǎng)好的菌液即為液體的復(fù)合菌劑，可以直接用于堆肥的接種。
此處用到的二級種子培養(yǎng)基的配方如下(重量百分比)糖蜜3-4％；面粉1-2％；豆餅粉1-2％；NaCl0.4-0.6％；水92-94％。
復(fù)合菌劑B
半纖維素降解菌20-30％(假絲酵母菌屬)；纖維素降解菌35-40％(木霉或纖維單胞菌)；木質(zhì)素降解菌35-40％(白腐菌或褐腐菌)。
該微生物復(fù)合菌劑是一種固態(tài)菌曲，在堆肥過程的高溫階段進(jìn)行添加，此時的許多低溫以及中溫菌被殺死或者失去了活性，不能在發(fā)揮作用，也使堆料中的微生物群落相對較為簡單，減小了堆料中微生物群落相互拮抗的幾率。添加這些纖維降解菌可以很快地成為堆料中的優(yōu)勢群落，大大增強(qiáng)堆料中纖維素類物質(zhì)的降解，提高堆肥的效率，維持高溫階段，促進(jìn)堆肥的深度腐熟。
該復(fù)合菌劑的配制從斜面菌種到成品的擴(kuò)增要經(jīng)過以下兩個步驟1、一級擴(kuò)培各個經(jīng)純化培養(yǎng)的菌種從保藏的斜面上取出后，分別接種到各自的液體基礎(chǔ)培養(yǎng)基上(包括土豆葡萄糖培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)，每個1升的瓶中裝培養(yǎng)基200ml，然后置于搖床上50℃振蕩培養(yǎng)3-4天。
2、二級擴(kuò)培一級擴(kuò)培好的各菌劑按配方的比例混合后，以1∶50的比例接種到固體的二級種子培養(yǎng)基中，均勻混合，于50-55℃下靜置培養(yǎng)4-5天后，得到的固體菌曲即為需要的復(fù)合菌劑B，可以直接用于堆肥的接種。
此處用到的固體二級種子培養(yǎng)基配方如下(重量百分比)打碎的稻草35％；豆餅粉15％；糖蜜5％；水45％。
具體的堆肥工藝過程如下(1)取新鮮的城市生活垃圾，揀出其中的磚石、塑料、金屬物件、玻璃、電池、大的竹木件。調(diào)整含水率為50-60％，有機(jī)物含量為50-60％，并且初步粉碎。
(2)初步粉碎后，按1-1.5％的比例向堆肥物料中接種微生物復(fù)合菌劑A，充分混合均勻，堆成底寬2米、高1米左右的條垛，進(jìn)行自然發(fā)酵，并測定堆肥過程中的溫度變化。
(3)當(dāng)條垛中的溫度上升到55～60℃后，按1-2％的比例向堆料中接種微生物復(fù)合菌劑B，均勻混合后，繼續(xù)進(jìn)行堆肥發(fā)酵，定期翻堆，保持通氧。
(4)第二次接種后，再堆置15-20天，即可視為腐熟。經(jīng)過進(jìn)一步的篩分與磨碎后，即可得到堆肥的成品。
此方法沒有在堆肥的開始階段，對堆肥物料進(jìn)行滅菌操作，節(jié)省了能源。在后續(xù)的堆肥過程中采用了兩種不同的微生物菌劑在堆肥的兩個不同階段進(jìn)行接種的方法，既有效利用了土著微生物的積極作用，又充分發(fā)揮了接種的外來微生物的特定功效。提高了堆肥的效率，比常規(guī)靜態(tài)條垛堆肥的周期縮短了5-10天。采用簡單的條垛堆肥的方法，設(shè)備投入小，且工藝簡單，操作便利。
具體實(shí)施例方式取某小區(qū)內(nèi)的生活垃圾，揀去其中的金屬、廢書及雜志、塑料、磚瓦、玻璃、竹木和織物等，剩下的組分主要為是廚余、果皮和廢紙。含水率為60％，用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。取銅綠假單胞菌(Psedomanas aeruginosa)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、解脂假絲酵母(Candida Lipolytica)、褐球固氮菌(Azotobacterchroococcum)各一株按上述方法配成復(fù)合菌劑A，按1.5％的重量比向堆料中接種微生物復(fù)合菌劑A，充分混勻后，堆成條垛發(fā)酵。監(jiān)測堆料的溫度，2天后，堆料內(nèi)溫度上升到55～60℃。然后按1.5％的重量比接種復(fù)合菌劑B，復(fù)合菌劑B由康寧木霉(Trichoderma koningii)、糞肥纖維單胞菌(Cellulomonas fimi)、黃孢厚毛平革菌(Phanerochete chrysosporium)各一株按上述的方法配制而成，充分混勻后，繼續(xù)發(fā)酵。接下來的7天內(nèi)每天翻堆2次，此后每天翻堆1次，累計(jì)25天后，堆料的溫度逐漸穩(wěn)定下來，基本沒有臭味，且顏色變成黑褐色，即可視為腐熟。
對比實(shí)例原料的來源與預(yù)處理和上面所述相同。堆置的過程中不添加其它微生物接種劑，按常規(guī)的靜態(tài)條垛堆肥方法堆置。
兩種不同堆肥方法的反應(yīng)效果如圖1和圖2所示。
采用本發(fā)明的新方法，堆肥的堆料中的微生物數(shù)量在整個堆肥的過程中都比普通方法具有優(yōu)勢，微生物數(shù)量的增多也促進(jìn)了堆肥初始階段堆料的升溫，使堆料在第二天就達(dá)到了55～60℃的高溫，添加的高溫解纖維菌還有助于保持高溫階段，使得采用新方法的堆肥可以保持較長時間的高溫階段，促進(jìn)堆料的腐熟，提高堆肥的效率，可以比普通堆肥方法提早5-10天收獲堆肥成品?？梢妰纱谓臃N微生物菌劑的堆肥方法可以大大改善普通堆肥的反應(yīng)過程，縮短反應(yīng)的時間，是一種有效的堆肥新方法。
權(quán)利要求
1.一種兩次接種微生物復(fù)合菌劑堆肥法，包括生活垃圾的分揀、粉碎、接種與堆制，其特征在于在經(jīng)分揀與初步粉碎后的有機(jī)生活垃圾中，按1～1.5％的重量比接種微生物復(fù)合菌劑A，充分混勻后進(jìn)行堆制發(fā)酵，待條垛中溫度上升到55～60℃時，再按1～2％的重量比接種微生物復(fù)合菌劑B，均勻混合后繼續(xù)發(fā)酵。
2.按權(quán)利要求1所述的接種微生物復(fù)合菌劑堆肥法，其特征在于經(jīng)分揀的生活垃圾，調(diào)整含水率為50～60％，有機(jī)物含量為50～60％。
3.一種如權(quán)利要求1所述的兩次接種微生物復(fù)合菌劑堆肥法使用的復(fù)合菌劑A，其特征在于該菌劑所含的各類微生物培養(yǎng)液及其重量配比如下解脂肪菌 20-25％解淀粉菌 20-25％解果膠菌 20-25％解半纖維素菌 20-25％固氮菌 10-15％。
4.一種如權(quán)利要求1所述的兩次接種微生物復(fù)合菌劑堆肥法使用的復(fù)合菌劑B，其特征在于該菌劑的各類微生物培養(yǎng)液及其重量配比為半纖維素降解菌 20-30％纖維素降解菌 35-40％木質(zhì)素降解菌 35-40％。
全文摘要
本發(fā)明涉及生活垃圾堆肥方法，具體涉及接種微生物復(fù)合菌劑的堆肥方法。在堆肥的過程中兩次添加兩種不同功能的復(fù)合菌劑進(jìn)行堆肥。復(fù)合菌劑A是在堆肥開始時添加的，主要是促進(jìn)堆肥物料中易降解物的降解，使堆料快速升溫。復(fù)合菌劑B是在堆肥物料的溫度升至55～60℃后添加的，主要是參與纖維素類物質(zhì)的降解，促進(jìn)堆料的深度腐熟。本方法既保留了土著微生物在堆肥中的積極作用，又充分發(fā)揮了外來微生物的特定作用，工藝簡單，提高了堆肥的效率，改善了堆肥的質(zhì)量。
文檔編號C12N1/00GK1434003SQ0311813
公開日2003年8月6日 申請日期2003年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者陳耀寧, 曾光明, 黃國和, 胡天覺 申請人:湖南大學(xué)