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      一種降解泔腳垃圾的微生物制劑及其制備工藝的制作方法

      文檔序號:591843閱讀:274來源:國知局

      專利名稱::一種降解泔腳垃圾的微生物制劑及其制備工藝的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明屬于微生物領(lǐng)域,尤其是一種降解泔腳垃圾的微生物制劑及其制備工藝。
      背景技術(shù)
      :泔腳,即殘羹剩飯,是居民在生活消費過程中形成的一種生活廢物。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,泔腳的發(fā)生量越來越大,僅上海市每天泔腳的產(chǎn)生量就已達1300余噸,己嚴重影響城市環(huán)境衛(wèi)生和人們身體健康。目前,泔腳垃圾的處理方法主要有堆肥處理,厭氧發(fā)酵處理,真空油炸技術(shù),微生物與蚯蚓處理,EATAD工藝(高溫好氧無污染生物處理法)及好氧生物反應(yīng)器處理法。其中好氧生物反應(yīng)器處理法是將泔腳與微生物制劑投入特制的垃圾處理機中,利用多種好氧性的高溫微生物對泔腳中的有機物進行分解。微生物以泔腳為養(yǎng)料,獲得碳源、氮源和能源,以維持其生存與繁殖。在微生物代謝過程中,通過生物酶的作用,將90°/。以上的有機物分子氧化并逐步降解,生成二氧化碳、水蒸汽等無機物,其余不足10%的剩余物可作為優(yōu)質(zhì)無土基質(zhì),用于綠化。這種方法是實現(xiàn)對泔腳垃圾的減量化、無害化和資源化處理的有效方式。自80年代以來,采用生物降解法就地處理泔腳等有機垃圾已成為工業(yè)化國家中研究的熱門課題之一。日本在生物降解泔腳垃圾方面的研究比較成功,泔腳處理機在日本國內(nèi)已大面積推廣,甚至已進入尋常百姓家。近幾年,國內(nèi)也有公司引進了日本的這類產(chǎn)品,但絕大部分企業(yè)只是掌握了其垃圾處理機的制造技術(shù),微生物制劑則只能依賴進口。但日本的微生物制劑對垃圾中油脂類成分的降解效果較差,我國的膳食結(jié)構(gòu)決定了我國的泔腳垃圾中油脂類成分偏高,因此,進口的微生物制劑在處理國內(nèi)的泔腳垃圾時,效果并不是十分理想。綜上所述,進口微生物制劑對垃圾中油脂類成分的降解效果較差、菌種過多導致發(fā)酵劑的制備繁瑣等問題,限制了該產(chǎn)品的推廣與應(yīng)用。所以研究和開發(fā)一種工藝簡單、泔腳降解效果好的微生物制劑是當務(wù)之急。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的微生物制劑對垃圾降解效果較差、菌種過多導致發(fā)酵劑的制備繁瑣等問題,提供一種菌體濃度高、泔腳降解效果好的降解泔腳垃圾的微生物制劑。本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備上述降解泔腳垃圾的微生物制劑的工藝。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種降解泔腳垃圾的微生物制劑,其組成成分及其重量份數(shù)比例分別為枯草芽孢桿菌E41.02.0枯草芽孢桿菌Hu0.41.4地衣芽孢桿菌A20.41.4地衣芽孢桿菌Ii0.61.6蠟樣芽孢桿菌F31.22.2蠟樣芽孢桿菌F60.81.8嗜熱脂肪地芽孢桿菌H130.61.6。而且,所述的七株菌是從堆肥土樣中分離得到并經(jīng)過了16SrRNA比對和生理生化鑒定。一種降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法,其制備方法的步驟是(1).菌種在種子培養(yǎng)基中培養(yǎng);(2).在3L三角瓶中高密度發(fā)酵擴培,形成發(fā)酵液;(3).將發(fā)酵液噴霧干燥制成菌粉;(4).所制備得到的各菌株的菌粉按各自的重量份數(shù)比例混合,即成降解泔腳垃圾的微生物制劑。而且,菌種在種子培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)的方法是取兩環(huán)斜面菌種接種至裝有70mL種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,在37。C、轉(zhuǎn)速150r/min條件下培養(yǎng)10h12h;其中液體種子培養(yǎng)基的構(gòu)成為牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、NaCl5g/L,pH7.0~7.2。而且,在3L三角瓶中高密度發(fā)酵擴培的方法是以5n/。接種量將500mL三角瓶中培養(yǎng)的種子轉(zhuǎn)接至裝有1L發(fā)酵培養(yǎng)基的3L三角瓶中,在37'C、轉(zhuǎn)速140r/min條件下培養(yǎng)6h后進行流加,流加過程中保持pH7.0,12h后{寧止流加,繼續(xù)培養(yǎng)到26h;其中發(fā)酵液中的菌體濃度為2.0xl0"5.0x101QcfU/mL,菌體的芽孢形成率在70%以上。.而且,所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的構(gòu)成為蛋白胨515g/L、酵母浸粉18g/L、可溶性淀粉l8g/L、MgSO4.7H2O0.050.6g/L、KH2P040.52.0g/L、Na2HP04.12H202.07.2g/L,pH7.58.0。而且,所述的發(fā)酵液噴霧干燥制成菌粉的方法是將發(fā)酵液中加入20%填充劑進行噴霧千燥,氣體經(jīng)過鼓風機后被過濾并電加熱到16(TC被送入噴霧塔腔內(nèi),蠕動泵將物料溶液傳送到雙流不銹鋼噴霧器,液體噴頭內(nèi)徑為0.7mm,排出氣體溫度通過調(diào)控物料流動速度控制在8(TC,收集得到的菌粉;所制備的各菌株菌粉中活菌數(shù)均可達到1.0xl0"2.7xl0"cfu/g。而且,所述的填充劑為玉米蛋白。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是1.本發(fā)明針對目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品所存在的問題,采用現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)對各菌株的高密度培養(yǎng)工藝進行研究,制備高濃度微生物制劑,實現(xiàn)采用較少菌株而達到較好的分解效果。2.本發(fā)明尤其解決了進口微生物制劑對垃圾中油脂類成分的降解效果較差、菌種過多導致發(fā)酵劑的制備繁瑣等問題,以芽孢桿菌為菌種,經(jīng)種子培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)、噴霧干燥等工藝制得菌粉,然后進行泔腳降解,整個工藝十分簡單,成本較低。3.本發(fā)明所用菌種較少,且發(fā)酵過程簡單、菌粉中菌體濃度高、降解效果好,可實現(xiàn)對泔腳垃圾的減量化、無害化和資源化處理,不僅能有效改善城市的環(huán)境衛(wèi)生狀況,而且為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),具有較大經(jīng)濟效益。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容做進一步說明;下述實施例是說明性的,不是限定性的,不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明是從堆肥土樣中分離得到具有較高淀粉酶活力、蛋白酶活力、纖維素酶活力和脂肪酶活力的菌株,并對各菌株的高密度培養(yǎng)工藝進行研究,通過種子培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)、噴霧干燥等方式制備出菌體濃度在1.0xlO"個/g以上的高濃度微生物制劑。然后將制得的不同菌株的菌粉按最佳比例混合后在1.5kg處理機上進行降解實驗,以觀察降解效果。本發(fā)明所述七株菌是野生型,其模式菌種是微生物應(yīng)用行業(yè)中常見的菌種,是公知菌種,因此沒有提供保藏編號或者不需要保藏。如果七株菌中包含有專利菌種,應(yīng)該在中國普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)和美國典型菌種保藏中心(ATCC)都有保藏。微生物制劑的制備方法如下(一)菌種的篩選從堆肥土樣中分離得到適合降解泔腳七株菌。結(jié)合各菌株培養(yǎng)特征觀察、16srRNA序列分析和生理生化試驗分析,鑒定這七株菌分別為E4、Hu—枯草芽孢桿菌(Sac!7/wsw6"to),A2、^一地衣芽孢桿菌(5ac〃/ws//c/ze"i/^7m、),F(xiàn)3、F6——蠟t羊芽f包桿菌(Sacz7/wscerews),以及H13_嗜熱月旨肪地芽f包桿菌(G^o6flc/〃1^Weara^ermop/zZ/Ms)。以微生物具有較高淀粉酶活力、蛋白酶活力、纖維素酶活力和脂肪酶活力的菌株為初篩指標;以微生物耐熱能力為第一次復(fù)篩指標;再以微生物對NaCl的耐受性為第二復(fù)篩指標。(1)微生物的初篩稱量堆肥土樣lg,分別放于裝有30mL肉湯培養(yǎng)基的250mL三角瓶中,45°C,150r/min振蕩培養(yǎng)24h,然后將其放入80°C的水浴中加熱10min。將發(fā)酵液適當稀釋,然后于牛肉膏蛋白胨平板上進行涂布分離,并于45。C倒置培養(yǎng)ld2d。將多個牛肉膏蛋白胨平板上生長的400個單菌落分別點接到淀粉酶初篩平板、蛋白酶初篩平板、脂肪酶初篩平板和纖維素酶初篩平板上,從中挑出24株產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶能力較強的菌株(根據(jù)菌落周圍產(chǎn)生的透明圈或變色圈直徑與菌落直徑的比值(H/C)大小,以判定各菌株的產(chǎn)酶能力)。(2)微生物的第一次復(fù)篩由于泔腳降解過程中產(chǎn)熱,通常溫度會升至7(TC左右,所以應(yīng)考察微生物的耐熱性。取制備好的四種酶活測定平板,在各皿底用記號筆分不同個區(qū),并標記各菌名稱。將待測的24株產(chǎn)酶菌分別點接于四種平板上(每株菌在同一種酶活測定平板上作三個平行),分別倒置于40。C、50°C、60。C及70。C條件下培養(yǎng)48h,測定各菌的產(chǎn)酶情況并觀察菌體生長情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有16株菌保持了較好的生長狀態(tài)和產(chǎn)酶能力。(3)微生物的第二次復(fù)篩泔腳中的無機組分主要為NaCl,因此對以上16株菌的NaCl的耐受性進行了測定。將含不同濃度NaCl的牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基倒平板,在皿底用記號筆分16區(qū),標記各菌名稱。然后在平板各區(qū)域點接待測菌株,倒置于37。C培養(yǎng)48h(每個NaCl濃度,制備三個平行平板),觀察各菌的生長情況。結(jié)果顯示只有七株菌在7%濃度和10M濃度NaCl平板上生長,所以以這七株菌為生產(chǎn)菌株,編號分別為E4、H、A2、F3、F6、H13。(4)酶活力的測定方法淀粉酶活力的測定將待測菌株點接于淀粉酶初篩平板上,45T:倒置培養(yǎng)48h。取出平板,用碘液熏蒸,觀察菌落周圍有無透明圈。有透明圈者為陽性,說明該菌株產(chǎn)淀粉酶;無透明圈者為陰性,說明該菌株不產(chǎn)淀粉酶。根據(jù)透明圈直徑與菌落直徑比值大小,可初步判定產(chǎn)酶能力強弱。蛋白酶活力的測定將待測菌株點接于蛋白酶初篩平板上,45。C倒置培養(yǎng)48h。觀察菌落周圍有無透明圈。有透明圈者為陽性,說明該菌株產(chǎn)蛋白酶;無透明圈者為陰性,說明該菌株不產(chǎn)蛋白酶。根據(jù)透明圈直徑與菌落直徑比值大小,可初步判定產(chǎn)酶能力強弱。纖維素酶活力的測定將待測菌株點接于纖維素酶初篩平板上,45'C倒置培養(yǎng)48h,用剛果紅染色lh,棄染液,用適量的氯化鈉(lmol/L)漂洗lh,觀察菌落周圍有無透明圈。有透明圈者為陽性,說明該菌株產(chǎn)纖維素酶;無透明圈者為陰性,說明該菌株不產(chǎn)纖維素酶。根據(jù)透明圈直徑與菌落直徑比值大小,可初步判定產(chǎn)酶能力強弱。脂肪酶活力的測定將待測菌株點接于脂肪酶初篩平板上,45。C倒置培養(yǎng)48h,觀察菌落周圍有無透明圈。有透明圈者為陽性,說明該菌株產(chǎn)脂肪酶;無透明圈者為陰性,說明該菌株不產(chǎn)脂肪酶。(5)培養(yǎng)基a.牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(g/L)牛肉膏5,蛋白胨IO,氯化鈉5,瓊脂20,pH7.5;用作斜面種子培養(yǎng)基和平板計數(shù)培養(yǎng)基,pH7.27.4;b.淀粉酶初篩平板培養(yǎng)基(g/L)牛肉膏5,蛋白胨IO,氯化鈉5,可溶性淀粉2,瓊脂20,pH7.27.4;c.蛋白酶初篩平板培養(yǎng)基(g/L)牛肉膏8,酵母粉2,多聚蛋白胨5,氯化鈉2,干酪素4,瓊脂17,pH727.4;d.脂肪酶初篩平板培養(yǎng)基(g/L)胰蛋白胨4,葡萄糖5,橄欖油40,瓊脂20,單苷脂5,pH7.27.4,熱水配制,并用勻漿機勻漿;e.纖維素酶初篩平板培養(yǎng)基(g/L)KH2P042,(NH4)2S041.4,MgSO40.3,CaCl20.3,F(xiàn)eS045x10-3,MnS041.6xl0-3,ZnCl21.7x10-3,CoCl22x10-3,CMC20,瓊脂20,pH7.2~7.4。(二)菌種鑒定七株菌培養(yǎng)特征觀察見表1。表l菌株培養(yǎng)特征觀察特征描述<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>生理生化鑒定見表2。表2生理生化特征菌種<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>+:陽性positive;-:陰性negative16SrRNA鑒定見表3。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表316srRNA的序列分析結(jié)果結(jié)合16SrRNA比對結(jié)果和生理生化特征,可以確定E4、H為枯草芽包桿菌(5a"7/wssi/6"/i.s),A2、Ii為i也衣芽f包桿菌(5acz7/us/fc/2ewybnm.s),F(xiàn)3、F6為蠟樣芽孢桿菌(&"7/m"wm),H13為嗜熱脂肪地芽孢桿菌(Geo6ac/〃ws他araf/2emopMws)。(三)降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法(1)降解原理生物降解法是利用一系列有益微生物(EM,effectivemicroorganisms)的集合體通過發(fā)酵和生物合成得到一個具有特定化學構(gòu)成的化合物群。將泔腳與微生物制劑投入特制的垃圾處理機中,微生物以柑腳為養(yǎng)料,獲得碳源、氮源和能源,以維持其生存與繁殖。在微生物代謝過程中,通過生物酶的作用,將90%以上的有機分子氧化并逐步降解,生成二氧化碳,氫,水蒸汽等無機物,其余不足10%的剩余物可作為優(yōu)質(zhì)無土基質(zhì),用于綠化。(2)菌種特點1)七株有效菌種經(jīng)過單獨高密度培養(yǎng),再經(jīng)噴霧干燥后,制得的菌粉中活菌數(shù)均在lxlO"個/g以上,然后再根據(jù)泔腳垃圾的主要成分,組成不同的菌粉配比。2)經(jīng)檢驗確定,對人和動物安全、無毒、無致病性(急性經(jīng)口毒性試驗LDso〉5g/kg)。3)溫度范圍大,在20-7(TC范圍內(nèi)均能分解泔腳垃圾。4)高濃度鹽(7%)對垃圾降解無影響。(3)微生物菌種分解泔腳垃圾的技術(shù)路線獲得有效菌株一斜面種子培養(yǎng)一液體種子培養(yǎng)一3L三角瓶中高密度擴培一噴霧干燥制成菌粉一按一定比例混合菌粉一投入生活垃圾處理機對滑腳垃圾進行處理降解一殘余物一有機肥料培養(yǎng)基為種子培養(yǎng)基(g/L):牛肉膏5;蛋白胨10;NaCl5;pH7.0。發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L):蛋白胨515;.酵母浸粉18;可溶性淀粉18;MgS04.7H200.050.6;KH2P040.52.0;Na2HP04.12H202.07,2;pH7.5。(4)具體過程1)種子培養(yǎng)取兩環(huán)斜面種子接至裝有70mL種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,37°C,150r/min,培養(yǎng)10h12h。2)分批補料高密度發(fā)酵培養(yǎng)各菌株在分批搖瓶培養(yǎng)條件下的菌體濃度在l.lxl08cfu/mL3.3xl09cfu/mL之間,芽孢濃度在2.2x107cfu/mL9.9xl08cfu/mL之間。為了獲得高濃度的菌體和芽孢,實驗采用了補料分批培養(yǎng)技術(shù)對七株菌在發(fā)酵培養(yǎng)基中的生長情況進行了考察。培養(yǎng)過程為以5%接種量將500mL三角瓶種子液轉(zhuǎn)接至裝有1L發(fā)酵培養(yǎng)基的3L三角瓶中,37°C,140r/min,培養(yǎng)6h后進行流加(補料液葡萄糖濃度為20%,每2h補加lOmL補料液),流加過程中保持pH7.0左右,12h后停止流加,繼續(xù)培養(yǎng)到26h。然后以相同的方法考察各菌株在五種不同發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)獲得的菌體濃度和芽孢形成率。綜合實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用分批補料高密度養(yǎng),不同菌株發(fā)酵液的總菌濃度為2.0xl(Pcfu/mL5.0xl0^cfu/mL,芽孢形成率基本在70%以上,有的菌株芽孢形成率高達90%,總菌濃度和芽孢濃度兩個指標均比分批培養(yǎng)提高了約一個數(shù)量級。由于芽孢抵抗熱等不良環(huán)境能力較強,因此可采用噴霧干燥法制備菌粉;另外,由于芽孢的存活力強,有利于菌粉的保存。3)噴霧干燥(菌粉制備)在發(fā)酵液中加入20%玉米蛋白作為填充劑,進行噴霧干燥,氣體經(jīng)過鼓風機后被過濾并電加熱到16(TC被送入噴霧塔腔內(nèi),蠕動泵將物料溶液傳送到雙流不銹鋼噴霧器,液體噴頭內(nèi)徑為0.7mm,排出氣體溫度通過調(diào)控物料流動速度控制在8(TC左右,干粉樣品從旋風分離器下收集,所收集菌粉貯存在密封袋中。按以上工藝所制備菌粉中的活菌數(shù)分別為E4:1.5xlOU,H11:2.7x1011,A2:1.8x1011,11:2.0x1011,F(xiàn)3:Ux1011,F(xiàn)6:1.1xl011,H13:1.0x1011。采用噴霧干燥法所制備的各菌株菌粉中活菌數(shù)均可達到L0xl0"cfu/g以上,最高可達到2.7xl0"cfu/g。4)確定最佳配比由于不同泔腳垃圾所含的有機物種類和含量存在差異,所以投入微生物制劑中各菌株的配比應(yīng)該是不同的。如果投放的泔腳垃圾以淀粉類食物和蔬菜為主,此時微生物制劑的組成應(yīng)以產(chǎn)生淀粉酶和纖維素酶菌株為主;若投放的泔腳垃圾中以肉類等以蛋白質(zhì)組成的食物為主時,微生物制劑的組成應(yīng)以產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶的菌株為主。七株菌分別單獨處理富含蛋白質(zhì)(如肉類),脂肪(葷菜),淀粉(米飯),纖維素(蔬菜)的垃圾,結(jié)果顯示枯草芽孢桿菌(Bac/〃ws^^fc)E4和H分別在24小時和20小時內(nèi)將富含蛋白質(zhì)類泔腳基本分解,對淀粉類為主的泔腳也有一定程度的降解;地衣芽孢桿菌(3""7/^/^/^"^^^)A2和Ii對淀粉類泔腳分解較徹底,降解時間分別為18小時和20小時,另外A2對蛋白類垃圾降解效果也較好;蠟樣芽孢桿菌((&"7/船cw^)F3和F6對纖維素類蔬菜的降解較好,在24小時基本降解;嗜熱脂肪地芽孢桿菌H13(GeoZ^c/〃w1sW^ra//^mzop/7^)對油脂類物質(zhì)降解效果顯著。對七株菌菌粉混合后處理垃圾進行研究,確定微生物制劑中各菌株配比范圍為E^H,i:A,:I1:F3:F6:H13=1.02.0:0.41.4:t).41.4:0.61.6:L22.2:0.81.8:0.61.6。應(yīng)用示例1.5kg處理機降解在處理機中裝入2/3容積的稻皮,再加適量水,使稻皮含水量達60%,運行20h后,投入200g按照一定比例組成的混合菌粉,活化24h,然后每天按時投入2.0kg垃圾進行降解處理,24h內(nèi)降解率可達95。/。,需要時可補投菌粉,連續(xù)運行2月,其降解效果沒有下降。一些試驗結(jié)果1.七株菌E^H、A,、It、F3、F6、Hu在發(fā)酵培養(yǎng)基l中經(jīng)過補料分批高密度培養(yǎng)后得到的菌體濃度和芽孢形成率如表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>發(fā)酵培養(yǎng)基l組成為蛋白胨10g/L;.酵母浸4g/L;可溶性淀粉4g/L;MgS04.7H200.05g/L;KH2P040.5g/L;Na2HP04.12H202.0g/L。2.七株菌E^H、A7、I,、F3、F6、Hn在發(fā)酵培養(yǎng)基4中經(jīng)過補料分批高密度培養(yǎng)后得到的菌體濃度和芽孢形成率如表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>%發(fā)酵培養(yǎng)基4組成為蛋白胨13g/L;應(yīng)母浸6g/L;可溶性淀粉6g/L;MgS04.7H200.3g/L;KH2P04l.Og/L;Na2HP04.12H203.0g/L。一些處理試驗結(jié)果1:當生活有機垃圾的主要成分為蛋白質(zhì)和脂肪時,適當提高蛋白酶產(chǎn)生菌(&cz7/^TOto7^)E4、H、A2和脂肪酶產(chǎn)生菌Hn比例,菌粉按以下比例混合E4:Hn:A,I1:F3:F6:H13=1.5:1.2:1.2:0.7:1.0:1.0:1.6。結(jié)果表明,當一次投入200g菌粉,能在24h內(nèi)將投入的2.0kg泔腳垃圾基本降解,降解率達95%以上。然后每天按時投入2kg垃圾進行降解處理,連續(xù)運行2個月其降解效果沒有下降。2:當泔腳垃圾的主要成分為蛋白質(zhì)和纖維素時,適當提高蛋白酶高酶活菌株(5ac/〃wsrato'fc)E4、Hu、A2和纖維素酶菌株F3、F6的比例,菌粉按以下比例混合E,:H":A,I1:F3:F6:H13=1.5:1.2:1.2:0.7:2.0:1.5:0.8。結(jié)果表明,當一次投入200g菌粉,能在24h內(nèi)將投入的2.0kg泔腳垃圾基本降解,降解率達95%以上。然后每天按時投入2kg垃圾進行降解處理,連續(xù)運行2個月其降解效果沒有下降。3:當泔腳垃圾的主要成分淀粉和纖維素時,適當提高淀粉酶高酶活菌株A,、^和纖維素酶產(chǎn)生菌F3、F6比例,菌粉按以下比例混合E4:H11:A7:I1:F3:F6:H13=1.0:0.5:1.4:1.4:2.0:1.5:0.8。'^果表明,當一次投入200g菌粉,能在24h內(nèi)將投入的2.0kg泔腳垃圾基本降解,降解率達95%以上。然后每天按時投入2kg垃圾進行降解處理,連續(xù)運行2個月其降解效果沒有下降。4:當泔腳垃圾的主要成分蛋白質(zhì)和淀粉時,適當提高蛋白酶高酶活菌株E4、Hn和淀粉酶高酶活菌株A,、L的比例,菌粉按以下比例混合:E^Hn:A,I1:F3:F6:H13=1.5:1.0:1.4:1.4:0.6:0.8:0.6。'結(jié)果'表明,'當一次投入200g菌粉,能在24h內(nèi)將投入的2.0kg泔腳垃圾基本降解,降解率達95%以上。然后每天按時投入2kg垃圾進行降解處理,連續(xù)運行2個月其降解效果沒有下降。權(quán)利要求1.一種降解泔腳垃圾的微生物制劑,其特征在于微生物制劑的組成成分及其重量份數(shù)比例分別為枯草芽孢桿菌E41.0~2.0枯草芽孢桿菌H110.4~1.4地衣芽孢桿菌A20.4~1.4地衣芽孢桿菌I10.6~1.6蠟樣芽孢桿菌F31.2~2.2蠟樣芽孢桿菌F60.8~1.8嗜熱脂肪地芽孢桿菌H130.6~1.6。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降解泔腳垃圾的微生物制劑,其特征在于所述的七株菌是從堆肥土樣中分離得到并經(jīng)過了16SrRNA比對和生理生化鑒定。3.—種如權(quán)利要求1所述的一種降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法,其特征在于制備方法的步驟是(1).菌種在種子培養(yǎng)基中培養(yǎng);(2).在3L三角瓶中高密度發(fā)酵擴培,形成發(fā)酵液;(3).將發(fā)酵液噴霧干燥制成菌粉;(4).所制備得到的各菌株的菌粉按各自的重量份數(shù)比例混合,即成降解泔腳垃圾的微生物制劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法,其特征在于菌種在種子培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)的方法是取兩環(huán)斜面菌種接種至裝有70mL種子培養(yǎng)基的500mL三角瓶中,在37。C、轉(zhuǎn)速150r/min條件下培養(yǎng)10h12h;其中液體種子培養(yǎng)基的構(gòu)成為牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、NaC15g/L,pH7.0~7.2。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法,其特征在于在3L三角瓶中高密度發(fā)酵擴培的方法是以5%接種量將500mL三角瓶中培養(yǎng)的種子轉(zhuǎn)接至裝有1L發(fā)酵培養(yǎng)基的3L三角瓶中,在37°C、轉(zhuǎn)速140r/min條件下培養(yǎng)6h后進行流加,流加過程中保持pH7.0,12h后停止流加,繼續(xù)培養(yǎng)到26h;其中發(fā)酵液中的菌體濃度為2.0xl01G5.0xl01Gcfu/mL,菌體的芽孢形成率在70%以上。.6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法,其特征在于所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的構(gòu)成為蛋白胨515g/L、酵母浸粉l8g/L、可溶性淀粉l8g/L、MgS04.7H200.050.6g/L、KH2P040.52.0g/L、Na2HPO4.12H2O2.07.2g/L,pH7.58.0。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法,其特征在于所述的發(fā)酵液噴霧干燥制成菌粉的方法是將發(fā)酵液中加入20%填充劑進行噴霧干燥,氣體經(jīng)過鼓風機后被過濾并電加熱到16(TC被送入噴霧塔腔內(nèi),蠕動泵將物料溶液傳送到雙流不銹鋼噴霧器,液體噴頭內(nèi)徑為0.7mm,排出氣體溫度通過調(diào)控物料流動速度控制在8(TC,收集得到的菌粉;所制備的各菌株菌粉中活菌數(shù)均可達到1.0xl0112.7xl0"cfu/g。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種降解泔腳垃圾的微生物制劑的制備方法,其特征在于所述的填充劑為玉米蛋白。全文摘要本發(fā)明涉及一種降解泔腳垃圾的微生物制劑及其制備工藝,由以下七株菌的活性菌粉按照一定配比所得到的混合物,這七株菌是枯草芽孢桿菌E<sub>4</sub>、H<sub>11</sub>,地衣芽孢桿菌A<sub>2</sub>、I<sub>1</sub>,蠟樣芽孢桿菌F<sub>3</sub>、F<sub>6</sub>以及嗜熱脂肪地芽孢桿菌H<sub>13</sub>。本發(fā)明解決了進口微生物制劑對垃圾中油脂類成分的降解效果較差、菌種過多導致發(fā)酵劑的制備繁瑣等問題,以芽孢桿菌為菌種,經(jīng)種子培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)、噴霧干燥等工藝制得菌粉,所用菌種較少,且發(fā)酵過程簡單、菌粉中菌體濃度高、降解效果好,可實現(xiàn)對泔腳垃圾的減量化、無害化和資源化處理,不僅能有效改善城市的環(huán)境衛(wèi)生狀況,而且為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),具有較大經(jīng)濟效益。文檔編號C12N1/20GK101173232SQ200710059900公開日2008年5月7日申請日期2007年10月16日優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日發(fā)明者薇戚,杜連祥,王建玲,琳肖,琳苑,路福平申請人:天津科技大學
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