[發明專利]一種復合酶制劑和蒼白桿菌輔助的廚余垃圾高溫堆肥新工藝

在審

• 申請號: 202011417785.4
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112522143A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 方光玉;徐有新;張文武;周華文;范一
• 申請（專利權）人: 榆林鶴翼航天航空科技創新有限責任公司;陜西西麗秀川生物技術合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/02;C12N9/18;C12N9/20;C12N9/50;C02F3/34;B09B1/00;C05F17/20;C05F17/50;C12R1/01
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及微生物技術和環境工程領域，公開了一種復合酶制劑和蒼白桿菌輔助的廚余垃圾高溫堆肥新工藝。本發明的蒼白桿菌保藏編號為CGMCC No.19230，微生物分類命名為Ochrobactrum sp.。本發明的復合酶制劑和菌株配合高溫堆肥工藝可用于對廚余垃圾、農產品尾料、屠宰場廢料等多種有機質進行高溫好氧堆肥處理，使得有機質物料完全腐殖質化、脫水干化并減重70?92％，最終形成品質優良的有機肥。本發明的高溫堆肥新工藝還涉及到特殊的物理切割、酶法水解、菌株代謝快速產熱等預處理手段，使肥堆能夠在8小時內快速發熱升溫至70℃以上，從而快速進入堆肥的高溫階段，使得各類高溫菌種快速成為肥堆體系內的絕對優勢菌種，并以此為基礎，實現可每日補料出料的半連續堆肥發酵工藝。

技術領域

本發明涉及微生物技術和環境工程領域，尤其涉及一種復合酶制劑和蒼白桿菌輔助的廚余垃圾高溫堆肥新工藝。

背景技術

隨著我國經濟蓬勃發展，人民生活水平不斷提高，國內廚余垃圾產量逐年上升，目前國內廚余垃圾年產量已經超過1億噸。廚余垃圾含有大量有機質，包括油脂、纖維素、糖類、蛋白質等等。如不科學合理的處置，廚余垃圾不但會產生固體污染，腐爛后還會產生嚴重的廢水污染和惡臭污染，嚴重破壞生活環境，影響居民生活。近年來利用耐高溫微生物發展起來的高溫堆肥技術可以有效地處置廚余垃圾，使其高度腐殖化產生可資源化利用的有機肥料。高溫堆肥是一種在高溫條件下利用耐熱微生物新陳代謝分解有機物使其轉變為腐殖質的過程。根據所使用微生物呼吸作用的類型的不同，高溫堆肥可分為好氧高溫堆肥和厭氧高溫堆肥。目前國內外應用較為廣泛的是好氧高溫堆肥技術。相較于厭氧高溫堆肥技術，好氧高溫堆肥存在以下幾個優點：一、好氧高溫堆肥產生的惡臭物質少，對于空氣基本沒有影響。二、好氧高溫堆肥對于有機物的降解速率遠大于厭氧高溫堆肥，即好氧高溫堆肥降解速率更快。三、好氧高溫堆肥適用于小型化肥堆，可應用于分散式垃圾處理，無需大規模肥堆來保證厭氧條件。

傳統堆肥發酵溫度一般不超過60℃，反應時間可持續15天左右，參與堆肥過程的微生物種類繁多，也包括不少會產生尸胺、腐胺等惡臭物質的菌種，因此傳統堆肥發酵會產生令人不悅的異味。而高溫堆肥發酵溫度高于70℃，常規微生物已經無法生存，需使用Pseudomonas taiwanensis、 Chelativorans compostii等耐高溫的特殊微生物。由于生長繁殖的微生物種類在高溫條件下僅限于耐高溫菌種，產惡臭的菌種死亡，發酵過程也就不會產生惡臭物質。且高溫條件下發酵速度加快，水分蒸發更快，因此高溫堆肥產生有機肥的速度和質量更高。

盡管高溫堆肥有諸多優點，但是在實際工程應用過程中，由于耐高溫微生物在常溫下繁殖速率很慢，甚至無法繁殖，常常需要肥堆通過電輔助加熱升溫來確保肥堆溫度處于耐高溫菌種的生態優勢地位，額外增加了能耗。此外，目前常用的耐高溫菌種的底物譜較窄，多數僅能直接利用簡單的有機酸和氨基酸等小分子物質，同時高溫條件又殺滅了其他大部分微生物，使得復雜大分子底物的水解過程減緩。因此垃圾中復雜有機質尤其是脂類和蛋白質的水解成為了影響堆肥效率的限速過程。

由上可知，目前高溫堆肥技術的效率主要限制于物料的水解環節，導致發酵效率不能大幅提高，堆肥溫度難以達到更高和穩定。因此有必要優化發酵工藝，對物料進行預處理，使其更適合嗜熱功能微生物利用。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種復合酶制劑和蒼白桿菌輔助的廚余垃圾高溫堆肥新工藝。