[發(fā)明專利]一株耐酸、耐鹽、耐熱、降解有機物的枯草芽孢桿菌及其在餐廚垃圾資源化中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110625225.6
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113481118B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何亞文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;B09B3/60;C12R1/125
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

本發(fā)明公開了一株耐酸、耐鹽、耐熱、降解有機物的枯草芽孢桿菌及其在餐廚垃圾資源化中的應(yīng)用，所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌枯草亞種天性變種，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為CCTCC NO:M 2021538，該菌株具有耐鹽、耐酸、耐熱、降解蛋白質(zhì)、纖維素和油脂以及生長迅速等特點。該菌株與載體和助劑一起制備成的可濕性粉劑在常溫下貨架期可達三個月，用于餐廚垃圾的高溫發(fā)酵處理后，餐廚垃圾減量明顯，有機質(zhì)含量顯著降低，氮磷鉀含量顯著增加，無雜菌產(chǎn)生，有效實現(xiàn)餐廚垃圾就地化、減量化、資源化、無害化處理，比垃圾高溫焚燒或沼氣發(fā)酵處理方法更安全和環(huán)保，顯著降低碳排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株耐酸、耐鹽、耐熱、降解有機物的枯草芽孢桿菌在餐廚垃圾資源化中的應(yīng)用，尤其涉及一株耐酸、耐鹽、耐熱、降解蛋白質(zhì)、纖維素和油脂的枯草芽孢桿菌及可濕性粉劑和在餐廚垃圾資源化中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著中國城市化進程的加快發(fā)展，垃圾處理已經(jīng)成為困擾各級城市政府管理者的難題。傳統(tǒng)的垃圾填埋方式具有占地面積大、污染水體、散發(fā)臭氣等諸多弊端。垃圾分類回收和綜合利用是解決城市垃圾的根本出路。如何規(guī)范、科學(xué)、合理地處理廚余垃圾一直是生活垃圾資源化利用和無害化處理亟需解決難題之一。

目前比較成熟的廚垃圾資源化利用和無害化處理處理方法主要包括高溫焚燒和厭氧發(fā)酵（包括堆肥發(fā)酵和沼氣發(fā)酵）。兩種處理方式都會產(chǎn)生大量碳排放，對氣候環(huán)境有影響，后者還需要專門場所和專業(yè)沼氣處理裝置，處理時間長，難以滿足日益增長的城市垃圾處理需求。近年來，餐廚垃圾高溫有氧發(fā)酵處理受到業(yè)者高度重視，該處理方法利用耐高溫好氧微生物在的集裝箱式可移動攪拌器中迅速分解餐廚垃圾中的有機物，剩余少量富有營養(yǎng)的殘渣，經(jīng)加工可以制成有機肥，用于農(nóng)作物有機種植，從而真正實現(xiàn)餐廚垃圾處理就地化、減量化、資源化、無害化。

餐廚垃圾高溫好氧發(fā)酵處理過程中的一個重要因子是耐高溫菌種。目前，用于餐廚垃圾處理的菌種已有報道。例如，專利文獻CN106929449A中記載了一種高效降解油脂的枯草芽孢桿菌，但該菌株不耐高溫，不耐鹽和酸，該菌株單獨使用處理餐廚垃圾效果不佳，需要與凝結(jié)芽孢桿菌和釀酒酵母聯(lián)合使用才能降解餐廚垃圾。專利文CN106047762A中記載了一種枯草芽孢桿菌及其在餐廚垃圾中的應(yīng)用，但該菌耐受最高的溫度是，耐鹽濃度也只有8%，且降解纖維素能力差，導(dǎo)致餐廚垃圾中纖維類垃圾不能被降解。總之這些菌種在以下三方面存在缺陷，不能完全實現(xiàn)餐廚垃圾高效的有氧高溫發(fā)酵：（1）耐鹽、耐酸和嗜熱能力。餐廚垃圾中通常含鹽量比較高，多為酸性。（2）全能的有機物降解活性。餐廚垃圾發(fā)酵過程中需要微生物能同時有效將蛋白質(zhì)、碳水化合物、纖維素和油脂類轉(zhuǎn)化為小分子化合物。多數(shù)菌只能高效降解其中的一到兩種。（3）菌種在常溫存儲條件下存活能力和貨架期。目前針對用于餐廚垃圾處理的芽孢桿菌只有一些簡單的載體，沒有維持芽孢桿菌活力的專業(yè)劑型報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足， 本發(fā)明的目的是提供一株耐酸、耐鹽、耐熱、降解有機物的枯草芽孢桿菌及其在餐廚垃圾資源化中的應(yīng)用，本發(fā)明還研發(fā)了常溫下可以長時間保持該芽孢桿菌活力的劑型，并應(yīng)用于餐廚垃圾資源化處理。

本發(fā)明分離到一株兼具耐10% NaCl、耐多種有機酸和低pH、耐高溫、能利用兩種食用油、多種碳水化合物、蛋白質(zhì)和纖維素的枯草芽孢桿菌天性變種；優(yōu)化了配制劑型所需載體和其它助劑的成分與含量，成功研制了一種可濕性粉劑，協(xié)助該菌株在室溫存儲條件下保持活力三個月；該菌株在高溫條件下有效分解和轉(zhuǎn)化餐廚垃圾,所得殘余物營養(yǎng)豐富，可加工成有機肥。本發(fā)明克服了現(xiàn)有餐廚垃圾高溫發(fā)酵處理過程中菌種不耐鹽和酸、降解活性單一、油脂降解效率不高以及菌劑儲存貨架期短等技術(shù)瓶頸，解決了餐廚垃圾就地化、減量化、資源化、無害化處理過程中的關(guān)鍵技術(shù)難題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：