專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)垃圾的處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及處理有機(jī)垃圾的方法。本發(fā)明還涉及處理有機(jī)垃圾的組合物、系統(tǒng)和試劑盒。
背景技術(shù)：
每年從農(nóng)業(yè)種植、動(dòng)物農(nóng)場(chǎng)、制造廠、食品加工廠和工業(yè)工廠產(chǎn)生大量的有機(jī)垃圾。由于農(nóng)產(chǎn)物產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張，產(chǎn)生的大量有機(jī)垃圾逐年增加。因此，這些垃圾的處理是近年來(lái) 一個(gè)主要關(guān)心的問(wèn)題。有機(jī)垃圾處理的傳統(tǒng)方法是填埋和焚燒。填埋需要廣闊的地域，并且既不衛(wèi)生又不雅觀。此外，填埋產(chǎn)生如下問(wèn)題，例如向土壤中浸出有害的化學(xué)試劑，污染地下水，并且導(dǎo)致土壤中必需營(yíng)養(yǎng)素的丟失。焚燒昂貴且能量消耗大，并產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題。例如，馬來(lái)群島，具有超過(guò)265萬(wàn)公頃的油棕櫚種植園，每年全部收割材料的垃圾中能夠產(chǎn)生90%的總生物量，馬來(lái)群島已經(jīng)禁止露天焚燒有機(jī)垃圾，從而阻止空氣污染。2005年歐盟也規(guī)定全面禁止填埋有機(jī)垃圾。有機(jī)垃圾的生物處理已經(jīng)被用于嘗試解決有機(jī)垃圾處理的問(wèn)題。有機(jī)垃圾的生物處理能夠?qū)⒂袡C(jī)垃圾轉(zhuǎn)化成為無(wú)害且增值的產(chǎn)物。生物處理方法使用天然存在的微生物，通過(guò)發(fā)酵作用將復(fù)雜的碳?xì)湮廴纠到獬蔀楦?jiǎn)單的、低碳的、無(wú)毒的殘?jiān)?。令人滿(mǎn)意的是，生物處理方法的產(chǎn)物殘?jiān)ǔＪ菬o(wú)害的，因此通常不需要進(jìn)行任何后加工處理、儲(chǔ)存或排放。然而，有機(jī)垃圾如農(nóng)業(yè)垃圾和動(dòng)物糞便的天然堆肥，需要6個(gè)月的時(shí)間來(lái)成熟并達(dá)到適合作為肥料使用的碳氮比(C:N比)，并且通常產(chǎn)生具有相對(duì)較低NPK值(通常低于2)的產(chǎn)物，因此作為有機(jī)肥料用處不大、價(jià)值不高。有提供能克服或者至少改善一個(gè)或多個(gè)上述不利條件的處理有機(jī)垃圾的方法的需求。有提供處理有機(jī)垃圾高效、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方法，以降低有機(jī)垃圾的碳氮比，并且產(chǎn)生高NPK值的有機(jī)肥料的需求。發(fā)明概述本文公開(kāi)了處理有機(jī)垃圾的方法，該方法包括將有機(jī)垃圾與至少一種以下微生物接觸的步驟芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomona sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium sp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物,所述接觸在一定條件下進(jìn)行，從而將有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。根據(jù)第一方面，提供處理有機(jī)垃圾的方法，該方法包括將有機(jī)垃圾與來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物接觸的步驟芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物，接觸在一定條件下進(jìn)行，從而將有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。在一些實(shí)施方案中，本文公開(kāi)的方法包括有機(jī)垃圾與至少兩種、至少三種、至少四種、至少五種、至少六種、至少七種、至少八種、至少九種或更多的以下微生物接觸的步驟芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本文公開(kāi)的方法進(jìn)一步包括將有機(jī)垃圾與選自鏈霉菌(Streptomyces sp.)微生物和棒桿菌(Corynebacterium sp.)微生物中的一種或多種微生物接觸的步驟。在一些實(shí)施方案中，本文公開(kāi)的方法進(jìn)一步包括將有機(jī)垃圾與選自鏈霉菌微生物和棒桿菌微生物中的一種、兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、九種或更多種微生物接觸的步驟。在一些實(shí)施方案中，可以使用微生物種類(lèi)的特殊混合來(lái)促進(jìn)有機(jī)垃圾向有機(jī)肥料的轉(zhuǎn)化。另外，可以向有機(jī)垃圾中補(bǔ)充添加劑和營(yíng)養(yǎng)素從而進(jìn)一步促進(jìn)轉(zhuǎn)化。有利的是，可以調(diào)整工藝參數(shù)和微生物種群來(lái)適應(yīng)不同組成的垃圾的處理。更有利的是，工藝參數(shù)和微生物種群的合理選擇能夠加速處理過(guò)程，從而將處理時(shí)間從幾個(gè)月降低到一至數(shù)天。有利的是，工藝參數(shù)和微生物種群的的合理選擇能夠加速處理過(guò)程，使得 在一至數(shù)天內(nèi)，可以將有機(jī)垃圾的初始C:N比明顯降低至適合作為有機(jī)肥料使用的范圍。本文還公開(kāi)了至少一種以下微生物用于處理有機(jī)垃圾，從而產(chǎn)生有機(jī)肥料，提高有機(jī)肥料的NPK值，增加有機(jī)肥料的鉀值，減小有機(jī)垃圾的氣味，防止?fàn)I養(yǎng)素從有機(jī)垃圾中浸出或減少垃圾累積的用途芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。根據(jù)第二方面，提供來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物用于處理有機(jī)垃圾，從而產(chǎn)生有機(jī)肥料，提高有機(jī)肥料的NPK值，提高有機(jī)肥料的鉀值，減小有機(jī)垃圾的氣味，防止?fàn)I養(yǎng)素從有機(jī)垃圾中浸出或減少垃圾累積的用途芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。本文進(jìn)一步公開(kāi)了處理有機(jī)垃圾的組合物，組合物包含至少一種以下微生物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。根據(jù)第三方面，提供處理有機(jī)垃圾的組合物，組合物包含來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物是溶液。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物是粉末。根據(jù)第四方面，提供包含有機(jī)垃圾和上文所述的組合物的有機(jī)肥料。本文還公開(kāi)了用于處理有機(jī)垃圾的試劑盒，試劑盒包含(a)包含芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物中至少一種的組合物，和(b)在一定條件下將組合物與有機(jī)垃圾接觸，從而將有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的說(shuō)明書(shū)。根據(jù)第五方面，提供用于處理有機(jī)垃圾的試劑盒，試劑盒包含(a)包含來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物的組合物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物，和(b)在一定條件下將組合物與有機(jī)垃圾接觸，從而將有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的說(shuō)明書(shū)。本文公開(kāi)了處理有機(jī)垃圾的系統(tǒng)，其包括
(a)在處理區(qū)內(nèi)混合有機(jī)垃圾與上文所述的組合物的攪拌裝置，其中攪拌裝置包括沿著處理區(qū)縱軸位于不同高度的至少兩個(gè)臂；和(b)加熱有機(jī)垃圾的加熱裝置，其中加熱裝置被配置成加熱有機(jī)垃圾，從而相繼凈化且至少部分地處理有機(jī)垃圾。在一個(gè)實(shí)施方案中，攪拌裝置的至少兩個(gè)臂從處理區(qū)的中心呈放射狀地延伸。有利的是，在沿著處理區(qū)縱軸的不同高度，且從處理區(qū)中心呈放射狀延伸放置的攪拌裝置的至少兩個(gè)臂，促進(jìn)有機(jī)垃圾和組合物的混合，從而提高有機(jī)垃圾的處理。特別是，沿著處理區(qū)縱軸在不同高度放置的攪拌裝置的至少兩個(gè)臂能夠確保在處理區(qū)底部的有機(jī)垃圾和上文所述的的組合物與位于處理區(qū)頂部的有機(jī)垃圾和上文所述的的組合物快速、充分地混合，并且確保混合物能夠達(dá)到需要的溫度、水分含量和曝氣水平。定義
本文使用的以下詞語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)具有指定的含義本文使用的術(shù)語(yǔ)“有機(jī)垃圾”是指生物來(lái)源的含碳物質(zhì)，并且可以來(lái)源于活的生物或之前存活的生物。當(dāng)本文參照有機(jī)垃圾使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“處理(treat) ”、“處理(treatment) ”及其語(yǔ)法變型是指將有機(jī)垃圾與本文公開(kāi)的組合物接觸，這導(dǎo)致有機(jī)垃圾中包含的化合物的降解或轉(zhuǎn)化。例如，處理可以涉及化合物的降解，以便中和其中含有的有味的化合物，使有機(jī)垃圾沒(méi)有氣味，或者碳化合物轉(zhuǎn)化或氮固定，以便增加有機(jī)垃圾的營(yíng)養(yǎng)水平。例如，可以利用由本文公開(kāi)的組合物中一種或多種微生物分泌的酶引起降解或轉(zhuǎn)化。示例性的酶包括但不限于纖維素酶、淀粉酶、木聚糖酶、半乳聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、β -I, 3-1，4-葡聚糖酶、葡萄糖苷酶、木糖苷酶、脂肪酶、半纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、果膠酯酶等。詞語(yǔ)“基本上”不排除“完全地”，例如，“基本上不含” Y的組合物可以完全不含Y。如有需要，詞語(yǔ)“基本上”可從本發(fā)明的定義中省略。除非另有說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“包括(comprising) ”和“包括(comprise) ”及其語(yǔ)法變型意圖代表“開(kāi)放式”或“包括式”表述，這樣它們包括列舉的元素，但也允許包括其它、未列舉的元素。在制劑成分的濃度的背景下，，本文使用的術(shù)語(yǔ)“大約”通常表示所述值的+/_5%，更通常地表示所述值的+/_4%，更通常地表示所述值的+/_3%，更通常地表示所述值的+/-2%，甚至更通常地表示所述值的+/_1%，甚至更通常地表示所述值的+/-0. 5%。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，某些實(shí)施方案可以以范圍形式公開(kāi)。應(yīng)當(dāng)理解，范圍形式的描述只是為了方便和簡(jiǎn)短，不應(yīng)解釋為對(duì)本公開(kāi)范圍的范圍的固定限制。因此，范圍的描述應(yīng)該被認(rèn)為具有明確公開(kāi)的、所有可能的子范圍以及該范圍內(nèi)的個(gè)體數(shù)值。例如，如I至6的范圍描述應(yīng)該被認(rèn)為具有明確公開(kāi)的子范圍，例如I至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及該范圍內(nèi)的個(gè)體數(shù)字，例如1、2、3、4、5和6。這個(gè)應(yīng)用與范圍的寬度無(wú)關(guān)。本文還從廣義和上位的角度描述了某些實(shí)施方案。落入屬公開(kāi)內(nèi)容內(nèi)的每一個(gè)較窄范圍內(nèi)的物種和亞屬分類(lèi)也形成了本公開(kāi)的一部分。這包括實(shí)施方案的一般性描述，帶有從某個(gè)屬去除任何主題的前提或反向限制，與所排除的物質(zhì)是否明確記載于本文中無(wú)關(guān)?？蛇x擇的實(shí)施方案的公開(kāi)
現(xiàn)在描述用于處理有機(jī)垃圾的方法、組合物、試劑盒和系統(tǒng)的示例性的、非限制性實(shí)施方案。提供處理有機(jī)垃圾的方法，該方法包括將有機(jī)垃圾與來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物接觸的步驟芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物，接觸在一定條件下進(jìn)行，從而將有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。可以使用本文公開(kāi)的方法、組合物、試劑盒和系統(tǒng)處理的有機(jī)垃圾包括但不限于，農(nóng)業(yè)垃圾、食物垃圾、有機(jī)廢物、工廠廢水、城市垃圾、污水、污泥、動(dòng)物垃圾和工業(yè)垃圾。示例性的農(nóng)業(yè)垃圾包括但不限于，油棕櫚空果束(EFB)、棕櫚傾倒塊泥衆(zhòng)(palm decantercake slurry)、橄欖殼、玉米棒、咖啡豆殼、稻殼、稻桿、用過(guò)的蘑燕堆肥、棕櫚葉、棕櫚樹(shù)干、棕櫚仁殼、棕櫚纖維、農(nóng)場(chǎng)污水、屠宰場(chǎng)垃圾、切花(flower cuttings)、用過(guò)的花堆肥、麥桿、水果垃圾、蔬菜垃圾等。示例性的動(dòng)物垃圾包括但不限于，死去的動(dòng)物、動(dòng)物羽毛、動(dòng)物部分(如動(dòng)物腸)和動(dòng)物糞便(如家禽糞便、牛糞、山羊糞、馬糞、綿羊糞和豬糞)。例如，工 廠廢水可以是棕櫚油廠廢水(POME)和POME污泥?？梢砸罁?jù)諸如由于如地理或季節(jié)性變化產(chǎn)生的可利用性、價(jià)格、適應(yīng)性、期望的產(chǎn)物以及產(chǎn)物的特性等標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)選擇可在本文公開(kāi)的方法中處理的有機(jī)垃圾。例如，在棕櫚油生產(chǎn)地區(qū)，每年產(chǎn)生大約800萬(wàn)噸空果束(EFB)，因此供應(yīng)了豐富的有機(jī)垃圾資源，這些有機(jī)垃圾資源可以使用本文公開(kāi)的方法處理，從而將EFB至少部分地轉(zhuǎn)化為有用的有機(jī)肥料。類(lèi)似地，典型的食品加工廠每天能夠產(chǎn)生大約I. 5至大約2噸的污泥，而家禽屠宰場(chǎng)能夠產(chǎn)生大約300m cu/天的廢水，這產(chǎn)生豐富的、可用于本文公開(kāi)的方法的有機(jī)垃圾資源。在本文公開(kāi)的方法中可以使用單一類(lèi)型的有機(jī)垃圾，或者可以使用多于一種類(lèi)型有機(jī)垃圾的任何組合。例如，EFB可以與雞糞一起使用，或食物垃圾可以與POME污泥一起使用。其它示例性的有機(jī)垃圾組合包括但不限于，雞糞與死雞的組合、雞糞與雞毛的組合、EFB與雞糞的組合、EFB與雞糞和POME的組合、EFB和POME污泥的組合。在用于本文公開(kāi)的方法前可以預(yù)處理有機(jī)垃圾。例如，通常預(yù)處理固體有機(jī)垃圾來(lái)獲得理想的顆粒尺寸。在測(cè)定處理方法的效率時(shí)，顆粒尺寸是重要的參數(shù)。本文公開(kāi)方法所用的有機(jī)垃圾的顆粒尺寸優(yōu)選為大約Imm至大約20mm、大約2mm至大約20mm、大約3mm至大約20mm、大約4mm至大約20mm、大約5mm至大約20mm、大約6mm至大約20mm、大約7mm至大約20mm、大約8mm至大約20mm、大約9mm至大約20mm、大約IOmm至大約20mm、大約Ilmm至大約20mm、大約12mm至大約20mm、大約13mm至大約20mm、大約14mm至大約20mm、大約15mm至大約20mm、大約16mm至大約20mm、大約17mm至大約20mm、大約18mm至大約20mm、大約Imm至大約19mm、大約Imm至大約18mm、大約Imm至大約17mm、大約Imm至大約16mm、大約Imm至大約15mm、大約Imm至大約14mm、大約Imm至大約13mm、大約Imm至大約12mm、大約Imm至大約11mm、大約Imm至大約10mm、大約Imm至大約9mm、大約Imm至大約8mm、大約Imm至大約7mm、大約Imm至大約6mm、大約Imm至大約5mm、大約Imm至大約4mm或大約Imm至大約3mm。最優(yōu)選地,有機(jī)垃圾顆粒尺寸是大約5mm至大約10mm。同樣，在用于本文公開(kāi)的方法前可以預(yù)處理諸如來(lái)自食品加工廠或屠宰場(chǎng)垃圾的液體有機(jī)垃圾。通常，利用溶氣氣浮(DAF)池分離這種垃圾中的脂肪和蛋白樣的固體物質(zhì)，之后食物顆粒撇去乳油進(jìn)入泥漿池，留下DAF處理的液體被泵入曝氣池以便進(jìn)一步處理。可以收集來(lái)自DAF池的泥漿和固體物質(zhì)用于本文公開(kāi)的方法。另一個(gè)常用的預(yù)處理步驟是調(diào)整有機(jī)垃圾的水分含量。這是因?yàn)?，根?jù)來(lái)源，有機(jī)垃圾的水分含量變化很大，并且有機(jī)垃圾的水分含量決定了具有潛力轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的垃圾原料的可利用性。優(yōu)選地，有機(jī)垃圾的初始水分是大約25%(wt)至大約70%(wt)。例如，有機(jī)垃圾的初始水分可以是大約25%(wt)至大約70%(wt)、大約25%(wt)至大約60%(wt)、大約25% (wt)至大約50% (wt)、大約25% (wt)至大約40% (wt)、大約25% (wt)至大約35% (wt)、大約25% (wt)至大約30% (wt)、大約30% (wt)至大約70% (wt)、大約40% (wt)至大約70% (wt)、大約50% (wt)至大約70% (wt)、大約60% (wt)至大約70% (wt)、大約65% (wt)至大約70% (wt)、大約30% (wt)至大約65% (wt)、大約35% (wt)至大約60% (wt)、大約40% (wt)至大約55% (wt)或大約45%(wt)至大約50%(wt)。在一個(gè)實(shí)施方案中，有機(jī)垃圾的水分含量是大約30%(wt)至大約65% (wt)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，有機(jī)垃圾的水分含量是大約35% (wt)至大約60% (wt)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，有機(jī)垃圾的水分含量是大約50% (wt)至大約60% (wt)。如果有機(jī)垃圾的水分含量不在優(yōu)選的范圍內(nèi)，則可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的 方式調(diào)整有機(jī)垃圾的水分含量，使得水分含量落入優(yōu)選的范圍內(nèi)。例如，如果水分含量落入優(yōu)選的范圍以下，可以用水噴灑有機(jī)垃圾，使得水分含量增加至優(yōu)選的水平。相反的，如果水分含量高于優(yōu)選的范圍時(shí)，則可以對(duì)有機(jī)垃圾實(shí)施預(yù)干燥從而將水分含量降低至優(yōu)選的水平?？蛇x地，可以通過(guò)將有機(jī)垃圾與其它干燥的或具有較低水分含量的有機(jī)垃圾(如稻殼、稻桿、鋸末等)混合來(lái)降低水分含量，從而使水分含量達(dá)到期望的水平。通常地，從方法起始時(shí)保持初始水分含量至少大約4h至大約10h、至少大約5h至大約10h、至少大約6h至大約10h、至少大約7h至大約10h、至少大約8h至大約10h、至少大約9h至大約10h、至少大約4h至大約9h、至少大約4h至大約8h、至少大約4h至大約7h、至少大約4h至大約6h或至少大約4h至大約5h。此后，優(yōu)選地，將水分含量降低至大約10%(wt)至大約22%(wt)、更優(yōu)選地大約13%(wt)至大約21%(wt)、最優(yōu)選地大約15%(wt)至大約20%(wt)。例如,可以將水分含量降低至大約10%(wt)至大約21%(wt)、大約10%(wt)至大約 20% (wt)、大約 10% (wt)至大約 19% (wt)、大約 10% (wt)至大約 18%(wt)、大約 10% (wt)至大約17% (wt)、大約10% (wt)至大約16% (wt)、大約10% (wt)至大約15% (wt)、大約10% (wt)至大約14% (wt)、大約10% (wt)至大約13% (wt)、大約10% (wt)至大約12% (wt)、大約10% (wt)至大約11% (wt)、大約11% (wt)至大約22% (wt)、大約12% (wt)至大約22% (wt)、大約13% (wt)至大約22% (wt)、大約14% (wt)至大約22% (wt)、大約15% (wt)至大約22% (wt)、大約16% (wt)至大約22% (wt)、大約17% (wt)至大約22% (wt)、大約18% (wt)至大約22% (wt)、大約19% (wt)至大約22% (wt)、大約20% (wt)至大約22% (wt)或者大約21%(wt)至大約22% (wt)。有利的是，降低水分含量促進(jìn)利用微生物將有機(jī)垃圾有效地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料，因?yàn)樵诮档退趾繒r(shí)，一些微生物在轉(zhuǎn)化有機(jī)垃圾中更高效。通常地，在用于本文公開(kāi)的方法前，還將有機(jī)垃圾加熱至大約80° C至大約175° C、大約90° C至大約175° C、大約100° C至大約175° C、大約110° C至大約175° C、大約120° C至大約175° C、大約130° C至大約175° C、大約140° C至大約175° C、大約150° C至大約175° C、大約160° C至大約175° C、大約170° C至大約175° C、大約80° C至大約170° C、大約80° C至大約160° C、大約80° C至大約150° C、大約80° C至大約140° C、大約80° C至大約130° C、大約80° C至大約120° C、大約80° C至大約110° C、大約80° C至大約100° C、大約80° C至大約90° C、大約90° C至大約160° C、大約100° C至大約150° C、大約110° C至大約140° C或大約120° C至大約130° C，從而從有機(jī)垃圾中除去不需要的微生物，如志賀氏菌(Shigella sp.)微生物和沙門(mén)氏菌(Salmonella sp.)微生物。這些不需要的微生物不僅對(duì)操作加工產(chǎn)物的人們有害，而且還可以干擾本文公開(kāi)的組合物中選擇的微生物所引起的轉(zhuǎn)化。加熱預(yù)處理之后，可以有機(jī)垃圾或者多于一種有機(jī)垃圾的組合任選地與其它添加劑或營(yíng)養(yǎng)素組合，從而利用微生物提高有機(jī)垃圾的轉(zhuǎn)化，或者增加本文公開(kāi)方法產(chǎn)生的有機(jī)肥料的營(yíng)養(yǎng)水平。例如，這些添加劑可以是碳源，例如灰、鋸末、干樹(shù)葉、木屑等。在用選擇的微生物接種之前，通常將有機(jī)垃圾或有機(jī)垃圾的混合物冷卻至大約35° C至大約75° C、大約40° C至大約75° C、大約45° C至大約75° C、大約50° C至大約75° C、大約55° C至大約75° C、大約60° C至大約75° C、大約65° C至大約75° C、大約70° C至大約75° C、大約35° C至大約70° C、大約35° C至大約65° C、大 約35° C至大約60° C、大約35° C至大約55° C、大約35° C至大約50° C、大約35° C至大約45° C或大約35° C至大約40° C。優(yōu)選地，將有機(jī)垃圾或有機(jī)垃圾的混合物冷卻至大約50° C至大約65° C、大約51° C至大約65° C、大約52° C至大約65° C、大約53° C至大約65° C、大約54° C至大約65° C、大約55° C至大約65° C、大約56° C至大約65° C、大約57° C至大約65° C、大約58° C至大約65° C、大約59° C至大約65° C、大約60° C至大約65° C、大約61° C至大約65° C、大約62° C至大約65° C、大約63° C至大約65° C、大約64° C至大約65° C、大約55° C至大約64° C、大約55° C至大約63° C、大約55° C至大約62° C、大約55° C至大約61° C、大約55° C至大約60° C、大約55° C至大約59° C、大約55° C至大約58° C、大約55° C至大約57° C或大約55° C至大約56° C。一旦向有機(jī)垃圾或有機(jī)垃圾的混合物接種選擇的微生物，可以控制和監(jiān)視處理區(qū)內(nèi)的條件，使得條件可以維持在提高有機(jī)垃圾向有機(jī)肥料轉(zhuǎn)化所需的最適條件下。被監(jiān)視的條件可以包括水分、溫度、曝氣、營(yíng)養(yǎng)供給和pH。這些條件的最佳值通常依賴(lài)于在微生物組合物中微生物的選擇。在一個(gè)實(shí)施方案中，不施加pH控制，允許該方法在使用的有機(jī)垃圾pH值下進(jìn)行。通常地，有機(jī)垃圾的pH是大約3至大約10、大約4至大約10、大約5至大約10、大約6至大約10、大約7至大約10、大約8至大約10、大約9至大約10、大約3至大約9、大約3至大約
8、大約3至大約7、大約3至大約6、大約3至大約5或大約3至大約4。例如，EFB的pH是大約6，柑橘皮的pH是大約4，雞糞的pH是大約9。在另一個(gè)實(shí)施方案中,將pH控制在以下值大約3到大約10、大約4到大約10、大約5到大約10、大約6到大約10、大約7到大約10、大約8到大約10、大約9到大約10、大約3到大約9、大約3到大約8、大約3到大約7、大約3到大約6、大約3到大約5或大約3到大約4。例如，可以通過(guò)加入適當(dāng)?shù)膒H緩沖液諸如磷酸緩沖液、醋酸緩沖液、Tris緩沖液等實(shí)施pH的控制。在本文公開(kāi)的方法中有用的微生物是那些能夠降解碳化合物或固定氮化合物的微生物。有利的是，使用微生物的混合培養(yǎng)物，以便獲得廣譜的降解或固定。在一個(gè)實(shí)施方案中，提供組合物，所述組合物包含芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物中的至少一種。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供包含來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物的組合物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供包含來(lái)自以下微生物種的每一種類(lèi)中的一種或多種微生物的組合物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。芽孢桿菌微生物優(yōu)選選自短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillus stearothermophi lus)、短芽抱桿菌(Bacillus brevis)、臘樣芽抱桿菌(Bacillus cereus)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、球狀芽抱桿菌(Bacillussphearieus)和地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)。假單胞菌微生物優(yōu)選選自產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas alcaligenes)和海粘假單胞菌(Pseudomonas marinoglutinosa),雙歧桿菌優(yōu)選嗜熱雙歧桿菌(Bifidobacterium thermophilus),以及乳桿菌微生物優(yōu)選選自干釀乳桿菌(Lactobacillus casei)、植物乳桿菌(Lactobacillus planatarum)和發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentus)。 組合物可以進(jìn)一步包含選自鏈霉菌微生物和棒桿菌微生物中的一種或多種微生物。優(yōu)選的鏈霉菌微生物是密旋鏈霉菌(Streptomyces pactum),而優(yōu)選的棒桿菌種類(lèi)微生物是紋帶棒桿菌(Corynebacterium striatum)。組合物可以包含單一種類(lèi)的微生物，例如芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物或乳桿菌微生物中的一種，以及鏈霉菌微生物或棒桿菌微生物中的一種或兩種?？蛇x地，組合物可以包含選自芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物中的多于一種微生物以及鏈霉菌微生物或棒桿菌微生物中的一種或兩種。在另一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物中的至少兩種。在另一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物中的至少三種。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，組合物包含全部四種微生物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物，以及鏈霉菌微生物或棒桿菌微生物中的一種。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，組合物包含全部四種微生物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物，以及鏈霉菌微生物和棒桿菌微生物兩種。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，組合物包含密旋鏈霉菌、紋帶棒桿菌、短小芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、短芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、球狀芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、產(chǎn)堿假單胞菌、海粘假單胞菌、嗜熱雙歧桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌。在另一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含來(lái)自芽孢桿菌微生物的一種、兩種、三種、四種或更多種微生物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含來(lái)自假單胞菌微生物的一種、兩種、三種、四種或更多種微生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含來(lái)自雙歧桿菌微生物的一種、兩種、三種、四種或更多種微生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含來(lái)自乳桿菌微生物的一種、兩種、三種、四種或更多種微生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含來(lái)自鏈霉菌微生物的一種、兩種、三種、四種或更多種微生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含來(lái)自棒桿菌微生物的一種、兩種、三種、四種或更多種微生物。微生物的選擇可以取決于待處理的有機(jī)垃圾的類(lèi)型。選擇的微生物可以與其它添加劑組合形成微生物溶液。在微生物培養(yǎng)中，微生物溶液的微生物含量可以包含大約5%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約10%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約15%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約20%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約25%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約30%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約35%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約40%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約45%(vol)至大約50%(vol)微生物、大約5%(vol)至大約40%(vol)微生物、大約5%(vol)至大約30%(vol)微生物、大約5%(vol)至大約20%(vol)微生物或大約5%(vol)至大約15%(vol)微生物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，微生物溶液的微生物含量包含大約10%(vol)至大 約20%(vol)微生物。微生物溶液可以進(jìn)一步包含添加劑和微生物的營(yíng)養(yǎng)素，這些添加劑和營(yíng)養(yǎng)素有助于促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和提高它們對(duì)于有機(jī)垃圾的降解或氮固定活性，進(jìn)而提高本文公開(kāi)方法的功效和效率。添加劑可以包括生物催化劑(如加氧酶和單加氧酶)、緩沖液(如磷酸緩沖液)、稀釋劑和表面活性劑(如山梨聚糖、聚山梨醇酯、山梨糖醇酯和polyxamer)。微生物溶液中包含的用于提高微生物生長(zhǎng)和降解活性的營(yíng)養(yǎng)素范例通常包括碳水化合物(如葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖和淀粉)；其它碳源(如甘露醇、山梨醇和丙三醇)；氮源(如尿素、銨鹽、氨基酸或粗蛋白、酵母提取物、蛋白胨、酪蛋白水解產(chǎn)物和米糠提取物)；以及無(wú)機(jī)化合物(如硫酸鎂、磷酸鈉、磷酸鉀、氯化鈉、氯化鈣和硝酸銨)。微生物溶液優(yōu)選在冷藏條件下保持涼爽直至應(yīng)用于有機(jī)垃圾之前。在一些實(shí)施方案中，微生物溶液可以在室溫(即在大約25° C)下保持長(zhǎng)達(dá)大約4小時(shí)?？蛇x地，可以通過(guò)離心回收微生物，與保護(hù)劑或填充劑如碳酸鈣、玉米糝、玉米粉，脫脂米糠，小麥麩，脫脂奶粉等混合，然后在真空中冷凍干燥?？梢灾貞矣纱水a(chǎn)生的微生物粉末，使用前在適合的溶劑中混合或溶解。有利的是，粉末形式的干微生物是更穩(wěn)定的，能夠經(jīng)得起長(zhǎng)期的保存、易于處理和運(yùn)輸。微生物粉末能夠被進(jìn)一步加工成小丸或顆粒。微生物粉末可以包含，每克粉末大約I X 101°活微生物至每克粉末大約15 X 101°活微生物、每克粉末大約I X 101°活微生物至每克粉末大約14X 101°活微生物、每克粉末大約I X IO10活微生物至每克粉末大約13 X 101°活微生物、每克粉末大約I XIO10活微生物至每克粉末大約12X 101°活微生物、每克粉末大約I X 101°活微生物至每克粉末大約IlXlOw活微生物、每克粉末大約I X 101°活微生物至每克粉末大約IOX 101°活微生物、每克粉末大約IX 101°活微生物至每克粉末大約9X 101°活微生物、每克粉末大約IX101°活微生物至每克粉末大約8 X 101°活微生物、每克粉末大約I X 101°活微生物至每克粉末大約7 X 101°活微生物、每克粉末大約I X IO10活微生物至每克粉末大約6 X 101°活微生物、每克粉末大約IX 101°活微生物至每克粉末大約5X 101°活微生物、每克粉末大約IX101°活微生物至每克粉末大約4X 101°活微生物、每克粉末大約IX 101°活微生物至每克粉末大約3X 101°活微生物、每克粉末大約IXlOici活微生物至每克粉末大約2X 101°活微生物、每克粉末大約2X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物、每克粉末大約3X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物、每克粉末大約4X 101°活微生物至每克粉末大約15X101Q活微生物、每克粉末大約5X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物、每克粉末大約6X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物、每克粉末大約7X 101°活微生物至每克粉末大約15 X IOltl活微生物、每克粉末大約8 X IOltl活微生物至每克粉末大約15 X 101°活微生物、每克粉末大約9X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物、每克粉末大約IOX IOltl活微生物至每克粉末大約15 X IOltl活微生物、每克粉末大約11 X IOltl活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物、每克粉末大約12X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物、每克粉末大約13X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物或每克粉末大約14X 101°活微生物至每克粉末大約15X 101°活微生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，微生物粉末包含每克粉末大約2 X 101°活微生物至每克粉末大約6 X 101°活微生物。在應(yīng)用于有機(jī)垃圾時(shí)，處理有機(jī)垃圾和微生物的混合物大約O. 5h至大約4h、大約Ih至大約4h、大約I. 5h至大約4h、大約2h至大約4h、大約2. 5h至大約4h、大約3h至大約4h、大約3. 5h至大約4h、大約O. 5h至大約3. 5h、大約O. 5h至大約3h、大約O. 5h至大約 2.5h、大約O. 5h至大約2h、大約O. 5h至大約I. 5h或大約O. 5h至大約lh。在一個(gè)實(shí)施方案中，處理混合物大約2h。方法可以進(jìn)一步包括使有機(jī)垃圾曝氣的步驟，例如在處理過(guò)程中從空氣壓縮機(jī)泵入空氣?？梢栽谔幚磉^(guò)程中連續(xù)地提供空氣，或者可以根據(jù)預(yù)先確定的方法周期性地提供空氣。例如，可以泵入空氣大約IOmin至大約30min、大約IOmin至大約20min、大約IOmin至大約15min、大約15min至大約30min、大約20min至大約30min ;停止大約IOmin至30min、大約IOmin至大約20min、大約IOmin至大約15min、大約15min至大約30min或大約20至大約30min ;再次泵入大約IOmin至大約30min、大約IOmin至大約20min、大約IOmin至大約15min、大約15min至大約30min或大約20min至大約30min。在一個(gè)實(shí)施方案中，泵入空氣大約IOmin,停止大約20min,再次泵入大約lOmin。允許方法進(jìn)行一段時(shí)間至待降解或轉(zhuǎn)化的化合物的水平達(dá)到目標(biāo)水平。例如，允許方法進(jìn)行至NPK值達(dá)到大約5至大約12、大約6至大約12、大約7至大約12、大約8至大約12、大約9至大約12、大約10至大約12、大約11至大約12、大約5至大約11、大約5至大約10、大約5至大約9、大約5至大約8、大約5至大約7或大約5至大約6的目標(biāo)水平。有利的是，較高NPK值產(chǎn)生更有效的肥料，因?yàn)榕c具有較低NPK值的肥料相比，需要使用較少量的肥料來(lái)促進(jìn)植物生長(zhǎng)。因此，具有較高NPK值的有機(jī)肥料比具有較低NPK值的有機(jī)肥料更具有成本效益?？蛇x地，或者同時(shí)地，允許方法進(jìn)行直到有機(jī)垃圾的C:N比降低至適于作為有機(jī)肥料使用的范圍。在轉(zhuǎn)化為肥料前，有機(jī)垃圾的C:N比通常較高，并且不適合作為促進(jìn)植物生長(zhǎng)的肥料使用。當(dāng)轉(zhuǎn)化過(guò)程達(dá)到成熟時(shí)，C:N比可以從大約80:1降低至大約20:1，這取決于作為原材料使用的有機(jī)垃圾。優(yōu)選地，C:N比降低至以下范圍大約5:1至大約30:1、大約6:1至大約30: I、大約7:1至大約30: I、大約8:1至大約30: I、大約9:1至大約30:1、大約10:1至大約30: I、大約11:1至大約30: I、大約12:1至大約30: I、大約13:1至大約30: I、大約14:1至大約30: I、大約15:1至大約30: I、大約16:1至大約30: I、大約17:1至大約30: I、大約18:1至大約30: I、大約19:1至大約30: I、大約20:1至大約30: I、大約21:1至大約30: I、大約22:1至大約30: I、大約23:1至大約30: I、大約24:1至大約30: I、大約25:1至大約30: I、大約26:1至大約30: I、大約27:1至大約30: I、大約28:1至大約30:1、大約29:1至大約30: I、大約5:1至大約29: I、大約5:1至大約28: I、大約5:1至大約27: I、大約5:1至大約26:1、大約5:1至大約25:1、大約5:1至大約24:1、大約5:1至大約23:1、大約5:1至大約22:1、大約5:1至大約21:1、大約5:1至大約20:1、大約5:1至大約19:1、大約5:1至大約18: I、大約5:1至大約17: I、大約5:1至大約16: I、大約5:1至大約15:1、大約5:1至大約14: I、大約5:1至大約13: I、大約5:1至大約12: I、大約5:1至大約11:1、大約5:1至大約10: I、大約5:1至大約9: I、大約5:1至大約8: I、大約5:1至大約7: I、大約5:1至大約6: I、大約10:1至大約25: I、大約10:1至大約20: I、大約10:1至大約15:1、大約15:1至大約25:1、大約15:1至大約20:1或大約20:1至大約25:1的范圍。在一個(gè)實(shí)施方案中，C:N比降低至大約15:1至大約20:1的范圍。需要的處理時(shí)間取決于以下因素例如待處理的有機(jī)垃圾的初始NPK水平和/或C:N比、使用的微生物的類(lèi)型和濃度以及在方法中使用的處理?xiàng)l件。通常地，處理時(shí)間為至少大約18h。因此,例如處理時(shí)間可以為大約18h至大約30h、大約19h至大約30h、大約20h 至大約30h、大約21h至大約30h、大約22h至大約30h、大約23h至大約30h、大約24h至大約30h、大約25h至大約30h、大約26h至大約30h、大約27h至大約30h、大約28h至大約30h、大約29h至大約30h、大約18h至大約29h、大約18h至大約28h、大約18h至大約27h、大約18h至大約26h、大約18h至大約25h、大約18h至大約24h、大約18h至大約23h、大約18h至大約22h、大約18h至大約21h、大約18h至大約20h或大約18h至大約19h。在一個(gè)實(shí)施方案中，處理時(shí)間為大約22h。有利的是,在大約18h至大約30h內(nèi)可以達(dá)到大約5至大約12的期望的NPK值和大約5:1至大約30:1的期望的C:N比。如果延長(zhǎng)處理時(shí)間，方法可以包括向有機(jī)垃圾中定量加入微生物溶液的步驟。微生物溶液可以是從上述微生物粉末制備的。有利的是，在延長(zhǎng)的處理時(shí)間的過(guò)程中，定量給料促進(jìn)微生物群體的維持。在一個(gè)實(shí)施方案中，大約每2h至大約每5h、大約每3h至大約每5h、大約每4h至大約每5h、大約每2h至大約每4h或大約每2h至大約每3h，以定量向有機(jī)垃圾中施加微生物溶液的方案來(lái)進(jìn)行定量給料。可以根據(jù)如處理負(fù)荷、待處理的有機(jī)垃圾類(lèi)型、有機(jī)垃圾中待降解或轉(zhuǎn)化的化合物的濃度、完成處理的時(shí)間段以及溶液中微生物的濃度等因素決定進(jìn)行的定量方案。有機(jī)垃圾處理之后，通常保持處理后的有機(jī)垃圾產(chǎn)物冷卻大約2h至大約6h、大約3h至大約6h、大約4h至大約6h、大約5h至大約6h、大約2h至大約5h、大約2h至大約4h、大約2h至大約3h、大約3h至大約5h或大約3h至大約4h?？梢酝ㄟ^(guò)向處理后的有機(jī)垃圾噴射空氣產(chǎn)生冷卻效果。然后通常允許冷卻的有機(jī)垃圾老化大約I天至大約5天、2天至大約5天、3天至大約5天、4天至大約5天、大約I天至大約4天、大約I天至大約3天或大約I天至大約2天，從而在包裝之前形成有機(jī)肥料產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施方案中，允許冷卻的有機(jī)垃圾老化2天。在一個(gè)實(shí)施方案中，提供了有機(jī)肥料，其包含有機(jī)垃圾和本文公開(kāi)的組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，提供了試劑盒，其包含上文所述的微生物組合物和在一定條件下將組合物與有機(jī)垃圾接觸從而將有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的說(shuō)明書(shū)。試劑盒可以進(jìn)一步包含上文所述的一種或多種添加劑或營(yíng)養(yǎng)素來(lái)提高組合物中微生物的生長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在試劑盒中可以提供微生物的一種或多種組合物?？梢栽诒疚墓_(kāi)的系統(tǒng)中實(shí)施本文公開(kāi)的方法。系統(tǒng)可以包括在處理區(qū)內(nèi)混合有機(jī)垃圾和本文公開(kāi)組合物的攪拌裝置。攪拌裝置優(yōu)選地包括沿著處理區(qū)縱軸位于不同高度的至少兩個(gè)臂，其中攪拌裝置的至少兩個(gè)臂從處理區(qū)的中心呈放射狀地延伸。攪拌裝置的臂可以是任何形狀或幾何圖形，其能夠確保置于處理區(qū)底部的有機(jī)垃圾和本文公開(kāi)的組合物與置于處理區(qū)頂部的有機(jī)垃圾和本文公開(kāi)組合物快速、充分地混合，以及確保混合物能夠達(dá)到期望的溫度、水分含量和曝氣水平。例如，臂可以是彎曲的、矩形的、正方形的、U形的、倒U形的、L形的、T形的、對(duì)稱(chēng)的、不對(duì)稱(chēng)的、扁平的、成角的、螺旋狀的、螺旋槳形的或凹口狀的。系統(tǒng)還可以包括加熱裝置，其在預(yù)處理步驟中加熱有機(jī)垃圾從而凈化或除去以上描述的不需要的微生物。加熱裝置可以是能夠加熱位于處理區(qū)中的有機(jī)垃圾的任何熱源。加熱裝置可以包括一種或多種電子加熱元件或一種或多種熱交換器，例如通過(guò)熱交換器循環(huán)加熱的油。加熱裝置還可以包括電加熱器或氣加熱器、或者能夠在處理區(qū)具體定向的噴 射器或熱空氣。加熱裝置還可以是廢熱源、太陽(yáng)能熱源或地?zé)嵩?。示例性的廢熱源包括來(lái)自發(fā)電廠和焚燒爐的燃?xì)鉁u輪機(jī)的煙道氣體、化學(xué)和冶金操作的處理氣體以及來(lái)自其它工業(yè)生產(chǎn)的廢熱。通常地，加熱裝置能夠?qū)⒂袡C(jī)垃圾加熱至大約80° C至大約175° C、大約90° C至大約175° C、大約100° C至大約175° C、大約110° C至大約175° C、大約120° C至大約175° C、大約130° C至大約175° C、大約140° C至大約175° C、大約150° C至大約175° C、大約160° C至大約175° C、大約170° C至大約175° C、80° C至大約 170° C、80° C至大約 160° C、80° C至大約 150° C、80° C至大約 140° C、80° C至大約130° C、80° C至大約120° C、80° C至大約110° C、80° C至大約100° C或80° C至大約90° C。系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括冷卻裝置，以在預(yù)處理加熱步驟之后降低有機(jī)垃圾的溫度，以便不會(huì)殺死加入到有機(jī)垃圾垃圾中用于處理有機(jī)垃圾的組合物中的微生物。冷卻裝置可以是冷的氮?dú)饬?。通常地，冷卻裝置能夠?qū)⒂袡C(jī)垃圾的溫度降低至大約35° C至大約75° C、大約40° C至大約75° C、大約45° C至大約75° C、大約50° C至大約75° C、大約55。C至大約75。C、大約60。C至大約75。C、大約65。C至大約75。C、大約70。C至大約75° C、大約35° C至大約70° C、大約35° C至大約65° C、大約35° C至大約60° C、大約35° C至大約55° C、大約35° C至大約50° C、大約35° C至大約45° C或大約35° C至大約40° C。每一個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)一步裝備溫度控制單元，以將處理區(qū)維持在需要的處理溫度；水分控制裝置，用于將有機(jī)垃圾的水分水平維持在適合有機(jī)垃圾處理的水平；干燥器，通常是空氣干燥器，用于在與微生物混合前干燥有機(jī)垃圾，從而從有機(jī)垃圾中除去多余的水分，達(dá)到需要的水分含量；曝氣裝置，用于在有機(jī)垃圾處理過(guò)程中向處理區(qū)曝氣；控制單元，用于控制攪拌裝置、加熱裝置、溫度控制單元、水分控制裝置或曝氣裝置；以及研磨器，用于將有機(jī)垃圾減小至合適的顆粒尺寸。磨碎的顆?？梢酝ㄟ^(guò)篩網(wǎng)來(lái)分離出尺寸不合適的顆粒，而保留具有理想尺寸的顆粒。在利用進(jìn)料器(例如可以是傳送帶)傳送入處理區(qū)前，可以在有機(jī)垃圾容器中儲(chǔ)存具有理想顆粒尺寸的顆粒物。
本文公開(kāi)的方法、組合物、試劑盒和系統(tǒng)可用于從有機(jī)垃圾產(chǎn)生有機(jī)肥料，提高有機(jī)肥料的NPK值，降低有機(jī)垃圾的C:N比，增加有機(jī)肥料的鉀值，減小有機(jī)垃圾的氣味，阻止從有機(jī)垃圾中浸出營(yíng)養(yǎng)素，或降低垃圾累積。


了本文公開(kāi)的實(shí)施方案，并用于解釋本文公開(kāi)的實(shí)施方案的原理。然而，應(yīng)理解為設(shè)計(jì)附圖只是為了說(shuō)明的目的，而不是作為對(duì)發(fā)明的限制。圖I顯示了根據(jù)一個(gè)本文公開(kāi)的實(shí)施方案處理有機(jī)垃圾的系統(tǒng)的示意圖。附圖詳細(xì)描述參見(jiàn)圖1，顯示了本文公開(kāi)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案。在這個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)100包 括用于傳送有機(jī)垃圾經(jīng)由入口 106進(jìn)入處理區(qū)104的輸入傳送帶102。處理區(qū)104置于支持物107之上，且裝備有加熱裝置108和攪拌裝置109。攪拌裝置109有四個(gè)臂109a、109b、109c和109d，它們位于兩個(gè)不同的高度，且從處理區(qū)104的縱軸111呈放射狀地延伸。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)Iio和減速器IlOa控制攪拌裝置。利用蓋子112遮蓋處理區(qū)104，蓋子112裝備了經(jīng)由出口 114的輸出傳送帶116。控制單元118也與蓋子112相連。有機(jī)垃圾一旦通過(guò)輸入傳送帶102經(jīng)由入口 106被傳送入處理區(qū)104，加熱裝置108將有機(jī)垃圾加熱至大約50° C，加入選擇的微生物組合物。利用攪拌裝置109均一地混合有機(jī)垃圾和微生物組合物的混合物，利用發(fā)動(dòng)機(jī)110和減速器IlOa控制攪拌速度。允許有機(jī)垃圾的處理進(jìn)行2h。24h之后，通過(guò)輸出傳送帶116經(jīng)由出口 114從處理區(qū)移出處理過(guò)的有機(jī)垃圾產(chǎn)物。
實(shí)施例(A)微生物組合物的制備通過(guò)混合IOg葡萄糖、8g酵母提取物和5g氯化鈉來(lái)制備IL營(yíng)養(yǎng)肉湯。然后用以下選擇的微生物接種營(yíng)養(yǎng)肉湯密旋鏈霉菌、紋帶棒桿菌、短小芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、短芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、球狀芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、產(chǎn)堿假單胞菌、海粘假單胞菌、嗜熱雙歧桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌。在37° C培養(yǎng)用密旋鏈霉菌、紋帶棒桿菌、短小芽孢桿菌、短芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、球狀芽孢桿菌、產(chǎn)堿假單胞菌、海粘假單胞菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌接種的營(yíng)養(yǎng)肉湯，而在60° C培養(yǎng)用嗜熱脂肪芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和嗜熱雙歧桿菌接種的營(yíng)養(yǎng)肉湯。(B)分析方法NPK 值使用標(biāo)準(zhǔn)的Kjeldahl’ s方法(APHA 4500Norg B)測(cè)定有機(jī)肥料中的總氮含量。使用有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn)酸消解，隨后通過(guò)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測(cè)定有機(jī)肥料中磷和鉀的含量。C:N 比使用標(biāo)準(zhǔn)的燒失量(LOI)方法測(cè)定有機(jī)碳含量。稱(chēng)重有機(jī)垃圾或有機(jī)肥料樣品，并記錄其初始重量。然后將樣品放置于在350° C烤箱中3h。然后冷卻樣品，再稱(chēng)重，記錄其終重量。按照以下來(lái)測(cè)定有機(jī)碳含量%有機(jī)碳=(重量減少+初始重量)X 100使用標(biāo)準(zhǔn)的Kjeldahl’ s方法(APHA 4500Norg B)測(cè)定氮含量。然后按如下測(cè)定C:N比C:N比=%有機(jī)碳％氮實(shí)施例I從原雞糞中制備有機(jī)肥料將原雞糞、死雞和雞毛與鋸末、灰、米糠、稻桿、麥桿、用過(guò)的蘑菇堆肥或玉米棒混合。在前6h將有機(jī)垃圾混合物的初始水分含量調(diào)整至35-60%(wt)，此后再調(diào)整并維持在15-20%(wt)。在前2h將混合物加熱至100-150° C，之后冷卻混合物至50-65° C。向混合物中加入如上制備的微生物組合物?；旌衔锱c微生物混合2h后，泵入空氣lOmin，停止20min，重新泵入空氣IOmin以維持需氧環(huán)境。允許過(guò)程運(yùn)行22h，然后冷卻。向混合物中泵入空氣3-4h，之后允許處理過(guò)的有機(jī)垃圾老化2天。利用上文列出的分析方法測(cè)定NPK值和C:N比。實(shí)施例I (a)
權(quán)利要求
1.處理有機(jī)垃圾的方法，所述方法包括將有機(jī)垃圾與來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物接觸的步驟芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomona sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium sp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物，所述接觸在一定條件下進(jìn)行，從而將所述有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，包括將有機(jī)垃圾與來(lái)自以下種的每一種類(lèi)中的一種或多種微生物接觸的步驟芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomona sp.)微生物、雙歧桿菌微生物(Bifidobacterium sp.)和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其還包括將所述有機(jī)垃圾與選自鏈霉菌(Streptomyces sp.)微生物和棒桿菌(Corynebacterium sp.)微生物的一種或多種微生物接觸的步驟。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有機(jī)垃圾的初始水分含量是25% (wt)至 70% (wt)。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接觸包括，向所述有機(jī)垃圾中加入包含來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物的組合物的步驟芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomona sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacteriumsp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接觸包括加入包含來(lái)自以下微生物種的每一種類(lèi)中的一種或多種微生物的組合物的步驟芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomona sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium sp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法,其中所述組合物還包含選自鏈霉菌(Streptomycessp.)微生物和棒桿菌(Corynebacterium sp.)微生物的一種或多種微生物。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其中所述組合物包含選自密旋鏈霉菌(Streptomycespactum)和紋帶棒桿菌(Corynebacterium striatum)中的一種或多種微生物。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述芽孢桿菌選自短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)、嗜熱脂肪芽抱桿菌(Bacillusstearothermophilus)、短芽抱桿菌(Bacillus brevis)、臘樣芽抱桿菌(Bacilluscereus)、枯草芽抱桿菌(Bacillussubtilis)、球狀芽抱桿菌(Bacillus sphearieus)和地衣芽抱桿菌(Bacilluslicheniformis)。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述假單胞菌選自產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas alcaligenes)和海粘假單胞菌(Pseudomonasmarinoglutinosa)。
11.如權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述雙歧桿菌是嗜熱雙歧桿菌(Bifidobacterium thermophilus)。
12.如權(quán)利要求I至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述乳桿菌選自干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、植物乳桿菌(Lactobacillus planatarum)和發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentus)。
13.如權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的方法，其包括在所述接觸步驟過(guò)程中，使所述有機(jī)垃圾曝氣的步驟。
14.如權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的方法，其包括在所述接觸步驟過(guò)程中，將所述有機(jī)垃圾的溫度控制在35° C至75° C，從而將所述有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其包括在所述接觸步驟之前，將所述有機(jī)垃圾的溫度控制在80° C至175° C，從而從所述有機(jī)垃圾中除去不需要的微生物的步驟。
16.如權(quán)利要求5至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述組合物是溶液。
17.如權(quán)利要求5至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述組合物是粉末。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中在微生物培養(yǎng)液中所述溶液的微生物含量包含5%(vol)至 50%(vol)的微生物。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述粉末的微生物含量包含每克粉末IX 101°活微生物至每克粉末15 X 101°活微生物。
20.如權(quán)利要求7至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微生物組合物的微生物是選自以下的一種或多種微生物密旋鏈霉菌(Streptomycespactum)、紋帶棒桿菌(Corynebacterium striatum)、短小芽抱桿菌(Bacilluspumilus)、嗜熱脂肪芽抱桿菌(Bacillus stearothermophilus)、短芽抱桿菌(Bacillus brevis)、臘樣芽抱桿菌(Bacillus cereus)、枯草芽抱桿菌(Bacillussubtilis)、球狀芽抱桿菌(Bacillussphearieus)、地衣芽抱桿菌(Bacilluslicheniformis)、產(chǎn)喊假單胞菌(Pseudomonasalcaligenes)、海粘假單胞菌(Pseudomonas marinoglutinosa)、嗜熱雙歧桿菌(Bifidobacteriumthermophilus)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、植物乳桿菌(Lactobacillusplanatarum)和發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentus)。
21.如權(quán)利要求I至20中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有機(jī)垃圾選自農(nóng)業(yè)垃圾、食物垃圾、有機(jī)廢物、工廠廢水、城市垃圾、污水、污泥、動(dòng)物垃圾和工業(yè)垃圾。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述農(nóng)業(yè)垃圾選自油棕櫚空果束、橄欖殼、玉米棒、咖啡豆殼、稻殼、稻桿、用過(guò)的蘑燕堆肥、棕櫚葉、棕櫚樹(shù)干、棕櫚仁殼、棕櫚纖維、農(nóng)場(chǎng)污水、屠宰場(chǎng)垃圾、切花、用過(guò)的花堆肥、麥桿、水果垃圾和蔬菜垃圾。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述動(dòng)物垃圾選自家禽糞便、牛糞、山羊糞、馬糞、綿羊糞和豬糞。
24.如權(quán)利要求I至23中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有機(jī)垃圾具有Imm至20mm的顆粒尺寸。
25.如權(quán)利要求I至24中任一項(xiàng)所述的方法，其中將所述有機(jī)垃圾與至少一種所述微生物接觸的步驟持續(xù)至少18小時(shí)。
26.如權(quán)利要求I至25中任一項(xiàng)所述的方法,其還包括向所述有機(jī)垃圾加入一種或多種添加劑或營(yíng)養(yǎng)素，從而提高所述微生物對(duì)所述有機(jī)垃圾的轉(zhuǎn)化。
27.來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物用于處理有機(jī)垃圾，從而產(chǎn)生有機(jī)肥料，提高有機(jī)肥料的NPK值，增加有機(jī)肥料的鉀值，減小有機(jī)垃圾的氣味，防止?fàn)I養(yǎng)素從有機(jī)垃圾中浸出或減少垃圾累積的用途芽孢桿菌(Bacillus, sp)微生物、假單胞菌(Pseudomonas. sp)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium, sp)微生物和乳桿菌(Lactobacillus, sp)微生物。
28.如權(quán)利要求27中所述的用途，其中所述用途包括來(lái)自以下微生物種的每一種類(lèi)中的一種或多種微生物的用途芽孢桿菌(Bacillus, sp)微生物、假單胞菌(Pseudomonas.sp)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium, sp)微生物和乳桿菌(Lactobacillus, sp)微生物。
29.如權(quán)利要求27或28中所述的用途，其還包括選自鏈霉菌(Streptomycessp.)微生物和棒桿菌(Corynebacterium sp.)微生物的微生物。
30.如權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的的用途，其中所述芽孢桿菌微生物選自短小芽抱桿菌(Bacillus pumilus)、嗜熱脂肪芽抱桿菌(Bacillus stearothermophi lus)、短芽抱桿菌(Bacillus brevis)、錯(cuò)樣芽抱桿菌(Bacillus cereus)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、球狀芽抱桿菌(Bacillussphearieus)和地衣芽抱桿菌(Bacilluslicheniformis)。
31.如權(quán)利要求27至30中任一項(xiàng)所述的用途，其中所述假單胞菌選自產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas alcaligenes)和海粘假單胞菌(Pseudomonas marinoglutinosa)。
32.如權(quán)利要求27至31中任一項(xiàng)所述的的用途，其中所述雙歧桿菌是嗜熱雙歧桿菌(Bifidobacterium thermophilus)。
33.如權(quán)利要求27至32中任一項(xiàng)所述的的用途，其中所述乳桿菌選自干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、植物乳桿菌(Lactobacillusplanatarum)和發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentus)0
34.如權(quán)利要求29所述的用途，其中所述微生物選自密旋鏈霉菌(Streptomycespactum)和紋帶棒桿菌(Corynebacterium striatum)。
35.處理有機(jī)垃圾的組合物，所述組合物包含來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomonas sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium sp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物。
36.如權(quán)利要求35所述的組合物，所述組合物包含來(lái)自以下微生物種的每一種類(lèi)中的一種或多種微生物芽孢桿菌微生物、假單胞菌微生物、雙歧桿菌微生物和乳桿菌微生物。
37.如權(quán)利要求35或36所述的組合物，其還包含選自鏈霉菌(Streptomycesp. s)微生物和棒桿菌(Corynebacterium sp.)微生物中的一種或多種微生物。
38.如權(quán)利要求35至37中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述芽孢桿菌選自短小芽抱桿菌(Bacillus pumilus)、嗜熱脂肪芽抱桿菌(Bacillusstearothermophilus)、短芽抱桿菌(Bacillus brevis)、錯(cuò)樣芽抱桿菌(Bacilluscereus)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、球狀芽抱桿菌(Bacillus sphearieus)和地衣芽抱桿菌(Bacilluslicheniformis)。
39.如權(quán)利要求35至38中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述假單胞菌選自產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas alcaligenes)和海粘假單胞菌(Pseudomonas marinoglutinosa)。
40.如權(quán)利要求35至39中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述雙歧桿菌是嗜熱雙歧桿菌(Bifidobacterium thermophilus)。
41.如權(quán)利要求35至40中任一項(xiàng)所述的的組合物，其中所述乳桿菌選自干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、植物乳桿菌(Lactobacillusplanatarum)和發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentus)0
42.如權(quán)利要求37中所述的組合物，其中所述微生物選自密旋鏈霉菌(Streptomycespactum)和紋帶棒桿菌(Corynebacterium striatum)。
43.如權(quán)利要求35至42中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述組合物是溶液。
44.如權(quán)利要求35至42中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述組合物是粉末。
45.有機(jī)肥料，其包含有機(jī)垃圾和權(quán)利要求35至44中任一項(xiàng)所述的組合物。
46.用于處理有機(jī)垃圾的試劑盒，所述試劑盒包含 (i)包含來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物的組合物芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomonas sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium sp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物,和 ( )在一定條件下將所述組合物與有機(jī)垃圾接觸，從而將所述有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的說(shuō)明書(shū)。
47.如權(quán)利要求46所述的試劑盒，其中所述組合物包含來(lái)自以下微生物種的每一種類(lèi)中的一種或多種微生物芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomonas sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium sp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物。
48.如權(quán)利要求46或47所述的試劑盒,其還包含含有選自鏈霉菌(Streptomycessp.)微生物和棒桿菌(Corynebacterium sp.)微生物的微生物的組合物。
49.如權(quán)利要求46至48中任一項(xiàng)所述的的試劑盒，其還包含一種或多種添加劑或營(yíng)養(yǎng)素，其中所述的一種或多種添加劑或營(yíng)養(yǎng)素能夠提高所述組合物中所述微生物的生長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及處理有機(jī)垃圾的方法，所述方法包括將有機(jī)垃圾與來(lái)自以下微生物種的至少三個(gè)種類(lèi)中的一種或多種微生物接觸的步驟芽孢桿菌(Bacillus sp.)微生物、假單胞菌(Pseudomonas sp.)微生物、雙歧桿菌(Bifidobacterium sp.)微生物和乳桿菌(Lactobacillus sp.)微生物，接觸在一定條件下進(jìn)行，從而將有機(jī)垃圾至少部分地轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。
文檔編號(hào)B09B3/00GK102985392SQ201180023433
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者潘春木, 沈應(yīng)仲, 蔡惜蕊 申請(qǐng)人:比奧麥克斯私人控股有限公司