本發(fā)明涉及一種有機廢棄物的處理方法,所述有機廢棄物特別是生垃圾和食品加工制造業(yè)中，作為動植物性殘渣的有機廢棄物。
背景技術(shù)：
在生垃圾和食品加工制造業(yè)中，作為動植物性殘渣等有機廢棄物的處理方法，利用微生物發(fā)酵來進行分解處理、與焚燒以及填埋的處理方法相比較，它既是一種節(jié)能也是一種對環(huán)境無污染的技術(shù)。
這些有機廢棄物處理方法中使用的微生物，一般都是綠膿桿菌屬，光合細(xì)菌類等好氧性菌。并且，利用微生物方式處理生垃圾裝置上的主流是木材片等有機基材以及好氧性條件下和生垃圾相混合，通過基材的好氧性菌來進行分解的一種方法。
利用這種好氧性菌進行分解的處理方法、隨著生垃圾有機物分解活躍程度會分解出大量氣體、但是好氧性分解一般在堿性領(lǐng)域內(nèi)進行，所以通過蛋白質(zhì)會分解放出大量的氨氣，進而容易產(chǎn)生對環(huán)境污染的臭氣。處理過量或處理油及糖類這種比例極高的有機廢棄物的情況下，因為分解時氧的消耗量會急速增加，所以會形成缺氧而造成好氧性菌活躍程度大大降低。這種結(jié)果會影響分解處理能力大幅度下降。另外，也會造成厭氧性細(xì)菌的增加、以及產(chǎn)生腐敗臭氣等一系列問題。
為了避免這樣的問題，可以通過通風(fēng)風(fēng)扇向有機廢棄物進行曝氣。然而，一般小規(guī)模業(yè)務(wù)用的處理槽都不具備曝氣這種設(shè)備。另外，在進行曝氣的情況下，很難避免有機廢棄物中的局部缺氧，所以會產(chǎn)生上述遇到的問題。
因此，我們希望有一種即使在缺氧的條件下，也可以在短時間內(nèi)分解有機廢棄物，并減少臭氣產(chǎn)生的分解處理方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可有效分解消除有機廢棄物中的有機物且可抑制臭味產(chǎn)生的有機廢棄物的處理方法。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
一種有機廢棄物的處理方法，其包括將有機廢棄物與含有混合菌群的處理劑混合進行分解反應(yīng)的步驟，所述混合菌群由好氧性菌群和厭氧性菌群組成，其中好氧性菌群含有至少一種好氧性菌，厭氧性菌群含有至少一種厭氧性菌。
進一步地，所述好氧性菌群和厭氧性菌群的質(zhì)量比一般為1：0.1～10。優(yōu)選為1：0.3～2。進一步優(yōu)選為為1：0.3～1。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述好氧性菌群包含綠膿桿菌，在一個具體實施方案中，所述好氧性菌群全部為綠膿桿菌。
優(yōu)選地，所述厭氧性菌群為選自乳酸菌、酵母菌及光合作用細(xì)菌中的一種或多種的組合。
根據(jù)本發(fā)明的一個更優(yōu)選方面，所述厭氧性菌群為乳酸菌和酵母菌的組合，且二者的質(zhì)量比為1：1～4。
優(yōu)選地，所述處理劑中還包含菠蘿蛋白酶。進一步優(yōu)選地，菠蘿蛋白酶與復(fù)合菌群的投料質(zhì)量比為0.1～10：1。
根據(jù)本發(fā)明，所述復(fù)合菌群與所述有機廢棄物的質(zhì)量投料比一般為0.1～30:100。
優(yōu)選地，所述混合步驟中，還對有機廢棄物進行破碎。
優(yōu)選地，所述處理劑還包括多孔質(zhì)載體。
根據(jù)本發(fā)明，所述處理方法還進一步包括培養(yǎng)所述混合菌群的培養(yǎng)步驟，所述培養(yǎng)采用的培養(yǎng)基包含米糠、稻殼、鹽酸、氯化鈉和葡萄糖，培養(yǎng)基的pH為4.5～6.5，其中米糠、稻殼的質(zhì)量比為0.2～0.5：1。鹽酸的用量為調(diào)節(jié)pH所需的量。
優(yōu)選地，所述的培養(yǎng)基中還含有菠蘿蛋白酶，所述菠蘿蛋白酶與所述復(fù)合菌群菌種的投料質(zhì)量比為0.01～1：1。進一步優(yōu)選為0.01～0.1：1。
本發(fā)明還提供一種培養(yǎng)混合菌群的培養(yǎng)基，其中混合菌群由好氧性菌群和厭氧性菌群組成，所述好氧性菌群含有至少一種好氧性菌，所述厭氧性菌群含有至少一種厭氧性菌，所述培養(yǎng)基包含米糠、稻殼、鹽酸、氯化鈉、葡萄糖及選擇性的菠蘿蛋白酶，培養(yǎng)基的pH為4.5～6.5，其中米糠、稻殼的質(zhì)量比為0.2～0.5：1。
由于采取以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
通過本發(fā)明，可均勻地分解有機物，且減少臭氣的產(chǎn)生以及達成有機廃棄物的減量化，分解后的產(chǎn)物可以作為肥料和飼料再次循環(huán)利用。此外，本發(fā)明方法對設(shè)備要求低，操作方便，成本低。
具體實施方式
為了有效分解有機廢棄物中的有機物且不產(chǎn)生臭氣，本申請發(fā)明人潛心研究發(fā)現(xiàn)，把具有有機物分解活性的好氧性菌群和厭氧性菌群兩種菌群復(fù)合后的復(fù)合菌群可有效的分解有機廢棄物。通過該處理方法，可均勻地進行分解，且減少臭氣的產(chǎn)生。以下是關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)說明。
本發(fā)明是關(guān)于含有有機物分解活性含有的好氧性菌群和厭氧性菌群的復(fù)合菌群相互混合后分解的處理方法(以下簡稱本發(fā)明的處理方法)。另外，關(guān)于本發(fā)明的菌群表示一種菌類構(gòu)成的集合體以及多數(shù)菌類構(gòu)成的集合體。
本發(fā)明處理方法的特征之一是，同時使用有機物分解活性的好氧性菌群和厭氧性菌群相結(jié)合的復(fù)合菌群(以下簡稱本發(fā)明的復(fù)合菌群)。傳統(tǒng)方法中需要借助攪拌和曝氣等，使有機廢棄物里有足夠的空氣來進行分解。然而采用本發(fā)明方法即使有些條件不具備菌類也是不會被消除，而且還會保持原有有機物分解活性。因此，本發(fā)明的處理方法，在小型生垃圾處理方法中，即使沒有攪拌的設(shè)備，沒有足夠的空氣進來，也可以進行有機廢棄物的分解。
本發(fā)明復(fù)合菌群里的好氧性菌群，至少含有1種或2種以上的好氧性菌構(gòu)成菌群。有機物分解活性的好氧性菌符合任何菌使用，最合適的應(yīng)當(dāng)選用綠膿桿菌。綠膿桿菌是一種在25攝氏度左右，以及有充足水分和氧氣存在的條件下，通過分解作用使有機廢棄物中的有機物向低分子有機物轉(zhuǎn)變，最終的分解產(chǎn)物為二氧化碳和水。另外，綠膿桿菌屬微生物在氧的共存下，會被分解成氨氣。因此，綠膿桿菌屬和其他微生物一樣，轉(zhuǎn)換成臭氣成分的NH3，通過反硝化作用去除氨氣和刺鼻臭氣。另外，綠膿桿菌是一種不會產(chǎn)生惡臭成分的磷，硫化氫，丙酮的菌類。綠膿桿菌也可利用于生垃圾，產(chǎn)業(yè)排水、污水處理廠的脫水，濃縮污泥等有機廢棄物的處理。
另外，本發(fā)明復(fù)合菌群里的厭氧性菌群，至少含有1種或2種以上厭氧性菌構(gòu)成菌群。比起分解好氧性菌群，分解厭氧性菌群有機廢棄物所生成的有機酸，可以直接分解到無機物，大大的提高了有機廢棄物的減量率。有機物分解活性的通性厭氧性菌符合任何菌類使用，最合適的應(yīng)當(dāng)選用乳酸菌或酵母菌。即使在有機物中投入過量的乳酸菌和酵母菌，其pH下降、缺氧的情況下，也絲毫不會影響它的分解處理能力，還是會很穩(wěn)定的分解處理有機物。另外、如果是乳酸菌的情況下，還可以抑制腐敗菌和繁殖菌的生成。同時，會生成芳香物質(zhì)，所以會降低分解過程中產(chǎn)生的臭氣。乳酸菌中最常用的是一種含有孢子性乳酸菌的桿狀菌。孢子性乳酸菌的桿狀菌，因為孢子性細(xì)菌具有易保存、儲存、運輸?shù)葍?yōu)點，隨著有機物分解穩(wěn)定性增高，以及溫度，水分，pH等環(huán)境的變化，是一種穩(wěn)定性極高的菌類。同時，作為酵母菌可使用所有的酵母類，從取得性的角度來看，最合適的是啤酒酵母和味噌酵母等。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在同一環(huán)境中讓乳酸菌和酵母兩者共存對有機廢棄物進行處理，酵母菌生成時分解出的氣體中含有乙醇等酒精成分，可以緩解臭氣的產(chǎn)生。乳酸菌對酵母的混合比例沒有特定的限定，一般是在20～50％的量左右。
另外，作為通性厭氧菌群，光合作用細(xì)菌增殖速度快，而且易于培養(yǎng)，所以廣泛被使用。光合作用細(xì)菌在好氧條件下利用氧同化有機物在增殖，在厭氧條件下生成光合作用細(xì)菌。光合作用細(xì)菌比紅色硫磺菌、紅色無硫黃菌更為廣泛被使用。
另外，本發(fā)明中復(fù)合菌群，最通常用的是含有菠蘿蛋白酶酵素的一種菌類。菠蘿蛋白酶酵素不僅可以使復(fù)合菌群活性化，還可以促進有機物的分解。菠蘿蛋白酶酵素可以從菠蘿果汁里提取出來。
以下來講述關(guān)于復(fù)合菌群培養(yǎng)方法最合適的實施形態(tài)。另外，該復(fù)合菌群的培養(yǎng)方法也不僅僅只局限于以下描述的實施方法。
下面所描述的在培養(yǎng)基里培養(yǎng)好氧性菌群和厭氧性菌群，就是本發(fā)明所說的復(fù)合菌群。這里所謂的培養(yǎng)基就是最適宜這些菌類培養(yǎng)的地方，無論是作為液體培養(yǎng)還是固體培養(yǎng)都可以進行使用。另外，因為菌群的成長性以及可以直接向有機廢棄物的處理槽內(nèi)添加，所以米糠和稻殼相混合是最適合的培養(yǎng)基。特別是培養(yǎng)基里含有米糠和乳酸菌的易于培養(yǎng)。
培養(yǎng)基里培養(yǎng)初期最合適的pH要在4.5～6.5范圍內(nèi)。因為在這個pH范圍內(nèi)可以抑制腐敗菌和病原性細(xì)菌的生成，促進復(fù)合菌群的優(yōu)先成長。另外，如果調(diào)整pH使用糖類的話，最合適的pH也在4.5～6.5范圍內(nèi)，這也可以促進菌群的營養(yǎng)生長。
此外，因為培養(yǎng)基里含有氯化鈉，可以防止腐敗菌和病原性細(xì)菌的的生成。特別是乳酸菌的耐鹽性強，所以在含有氯化鈉的培養(yǎng)基里易于優(yōu)先生長。
其次，關(guān)于本發(fā)明的處理方法，根據(jù)實施形式進行具體說明。另外，該処理方法不僅僅只局限于以下描述的實施方法。
在適當(dāng)大小的處理槽中加入生垃圾等有機廢棄物，然后添加本發(fā)明的復(fù)合菌群。復(fù)合菌群的添加量，要根據(jù)有機廢棄物的種類和量、還有溫度等條件來決定、通常，對有機廢棄物100重量份左右的量、大概添加0.1～30重量份左右的量來進行處理。
有機廢棄物要根據(jù)所定尺寸(例如，1mm以下)通過破碎處理后進行攪拌，被細(xì)微化的有機廢棄物表面均勻的覆蓋了復(fù)合菌群，通過復(fù)合菌群可快速的進行分解反應(yīng)。
此外，在處理槽內(nèi)添加復(fù)合菌群，為了提高其攪拌性，可以添加多孔質(zhì)的載體例如多孔陶瓷和木材等。
適當(dāng)?shù)目刂铺幚聿蹆?nèi)的條件(溫度、氧氣濃度等)，處理時間設(shè)在4～48小時左右。也就是說，在短時間內(nèi)不僅可以完全分解生垃圾等有機廢棄物，而且分解后的處理物不含有害物質(zhì)，可以作為肥料再循環(huán)利用。
以下結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不限于以下實施例。以下實施例中，在沒有特別說明時，所述表示含量的“％”為質(zhì)量百分含量。實施例中未注明的條件為常規(guī)實驗條件。
實施例1復(fù)合菌群的培養(yǎng)
作為好氧性菌使用了綠膿桿菌屬FK 916菌、通性厭氧菌使用了孢子性乳酸菌桿狀菌，啤酒酵母菌和光合作用細(xì)菌的紅色硫菌。另外，追加酵素使用了菠蘿蛋白酶。
培養(yǎng)使用的培養(yǎng)基，米糠和稻殼各30：70(重量比)混合，鹽酸的pH調(diào)整為4.5～6.5，放入瓶內(nèi)50ml的量，進行20分鐘蒸汽滅菌，再添加有相對重量的1％的氯化鈉和5％相對重量的葡萄糖溶液。
這個試驗用的培養(yǎng)基，下面所示好氧性菌及通性厭氧性菌單獨或兩種以上相組合，通過在各自60℃的培養(yǎng)基里接種進行5天的培養(yǎng)，獲取復(fù)合菌群(或者單獨菌群)的培養(yǎng)基如下1～6。另外，各自細(xì)菌類的接種量，每1重量％是對應(yīng)一個培養(yǎng)基。
培養(yǎng)基1：綠膿桿菌+胞子性乳酸菌桿狀菌(接種量1：1)
培養(yǎng)基2：綠膿桿菌+啤酒酵母菌(接種量1：1)
培養(yǎng)基3：綠膿桿菌+紅色硫黃菌(接種量1：1)
培養(yǎng)基4：綠膿桿菌+胞子性乳酸菌桿狀菌+菠蘿蛋白酶酵素(接種量1：1，菠蘿蛋白酶酵素投加量為復(fù)合菌群菌種的10％)
培養(yǎng)基5：綠膿桿菌
培養(yǎng)基6：綠膿桿菌+胞子性乳酸菌桿狀菌+啤酒酵母菌(接種量1：1：1)
實施例2
培養(yǎng)基1在水中分散，10000rpm、進行10分鐘的離心分離而得到的沉淀物，用p H7的磷酸鹽緩沖液清洗，可以在培養(yǎng)基里獲取復(fù)合菌群1。
其次，在容積200升的處理槽(有通氣孔，無攪拌機)里投入100升的生垃圾有機廢棄物，同時投入5㎏的多孔陶瓷菌床和100g復(fù)合菌群1，進行破碎·混合后開始分解反應(yīng)。24小時后，發(fā)現(xiàn)處理槽內(nèi)部的有機廢棄物幾乎完全被分解。也沒有發(fā)出強烈的惡臭。
實施例3
培養(yǎng)基2也像實施例1一樣獲取復(fù)合菌群2。其次，在容積200升的處理槽(有通氣孔，無攪拌機)里投入100升的生垃圾有機廢棄物，同時投入5㎏的的多孔陶瓷和100g復(fù)合菌群2，進行破碎·混合后開始分解反應(yīng)。24小時后，發(fā)現(xiàn)處理槽內(nèi)部的有機廢棄物幾乎完全被分解。也沒有發(fā)出強烈的惡臭。
實施例4
培養(yǎng)基3也像實施例1一樣獲取復(fù)合菌群3。其次，在容積200升的處理槽(有通氣孔，無攪拌機)里投入100升的生垃圾有機廢棄物，同時投入5㎏的多孔陶瓷和100g復(fù)合菌群3，進行破碎·混合后開始分解反應(yīng)。24小時后，發(fā)現(xiàn)處理槽內(nèi)部的有機廢棄物幾乎完全被分解，也沒有發(fā)出強烈的惡臭。
實施例5
培養(yǎng)基4也像實施例1一樣獲取復(fù)合菌群4。其次，在容積100升的處理槽(有通氣孔，無攪拌機)里投入60升的生垃圾有機廢棄物，同時投入5㎏的的多孔陶瓷和100g復(fù)合菌群4，進行破碎·混合后開始分解反應(yīng)。2天后發(fā)現(xiàn)，處理槽內(nèi)部的有機廢棄物幾乎完全被分解。也沒有發(fā)出強烈的惡臭。
實施例6
培養(yǎng)基6也像實施例1一樣獲取復(fù)合菌群6。其次，在容積100升的處理槽(有通氣孔，無攪拌機)里投入60升的生垃圾有機廢棄物，同時投入5㎏的多孔陶瓷和100g復(fù)合菌群6g，進行破碎·混合后開始分解反應(yīng)。24小時后發(fā)現(xiàn)，處理槽內(nèi)部的有機廢棄物幾乎完全被分解。也沒有發(fā)出強烈的惡臭。
比較例1
在培養(yǎng)基5里僅使用好氧性菌群，和實施例1一樣獲取單獨菌群5。其次，在容積200升的處理槽(有通氣孔，無攪拌機)里投入100升的生垃圾有機廢棄物，同時投入5㎏的多孔陶瓷和單獨菌群5，進行破碎·混合后開始分解反應(yīng)。24小時后，發(fā)現(xiàn)處理槽上層的有機廢棄物大部分被分解了，但處理槽下層的有機廢棄物幾乎沒有被分解掉，并發(fā)出強烈的惡臭。另外，用顯微鏡在處理槽上層擴大觀察會發(fā)現(xiàn)，還存在未分解的有機物。
從以上可見，本發(fā)明的有機廢棄物處理方法有著優(yōu)越的分解活性，可達成有機廢棄物的減量化，分解后的產(chǎn)物還能作為肥料達到資源化再利用，對城市及農(nóng)村的生活垃圾處理的發(fā)展具有極大貢獻。
以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。