一種用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的復合菌劑。屬于微生物領域。它解決了目前缺少適用于以餐廚垃圾為主要原料進行厭氧發(fā)酵的菌劑的問題。該復合菌劑按重量份數(shù)比包括8～15份產酸擬桿菌DSM15896發(fā)酵液、25～35份長鏈脂肪酸互營單胞菌DSM18709發(fā)酵液、15～25份索氏梭菌ATCC9714發(fā)酵液、20～28份聯(lián)合甲烷鬃毛菌JCM10134發(fā)酵液及22～27份亨氏甲烷螺菌DSM864發(fā)酵液；以上五種菌的發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均達到109個/mL以上。本發(fā)明專利技術的復合菌劑適用于以餐廚垃圾為主要原料的厭氧發(fā)酵工藝，接種到發(fā)酵體系中后，能夠起到穩(wěn)定發(fā)酵體系pH值，促進產甲烷高峰的提前以及提高產甲烷總量的作用。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于微生物領域，具體涉及一種由多種微生物發(fā)酵菌液制成的復合菌劑。
技術介紹
目前，全世界城市固體廢棄物(municipal solid waste, MSW)的總量呈逐年上升趨勢，其中相當大的一部分是餐飲垃圾。我國大中城市餐廚垃圾的年產生量已達到6000萬噸。餐廚垃圾在常溫條件下易腐發(fā)臭、易酸化以及易成為病毒、致病菌和病原微生物傳染源，因此應對其進行科學的無害化處理，否則會對環(huán)境和人類健康造成危害。然而由于餐廚垃圾中含有淀粉、食物纖維類、蛋白質、脂類等有機物質，同時還富含氮、磷、鉀、鈣以及各種微量元素，因而具有較大的利用價值，是能源和肥料的潛在資源。目前，國內外實際應用的餐廚垃圾集中處理方法主要包括填埋、焚燒、堆肥和飼料化，但上述幾種技術都存在一定的弊端。廚余垃圾的易腐性和高含水率不利于填埋場的二次污染控制，特別是餐飲業(yè)廚余垃圾粘度大、分散性差，不利于在填埋場中的攤鋪和壓實。高含水率的特性也使焚燒的成本上升。高含水率和高鹽分的特性使堆肥處理的難度加大，堆肥質量不高，同時會帶來二次環(huán)境污染問題。飼料化存在進入人類食物鏈后會對人類健康造成危害，具有很大的安 全隱患。以上處理方法均不是餐廚垃圾的最佳處理和利用方法。厭氧發(fā)酵技術被認為是一種具有可持續(xù)發(fā)展意義的技術，特別是在餐廚垃圾處理領域，相對于上述幾種處理技術具有很大優(yōu)勢:(1)厭氧發(fā)酵后產生的沼氣是清潔能源；(2)固體物質被消化以后可以得到高質量的有機肥料和土壤改良劑；(3)與好氧過程相比，厭氧發(fā)酵過程不需要氧氣，降低動力消耗，因而使用成本降低；(4)在有機物質轉變成甲烷的過程中實現(xiàn)了垃圾的減量化，使后續(xù)處置及運輸所需的成本也隨之降低；(5)厭氧發(fā)酵減少了溫室效應氣體CO2的排放量。雖然厭氧發(fā)酵技術具有諸多優(yōu)點，但餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵過程會導致?lián)]發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acid,簡稱VFA)的過量積累、pH值降低,抑制甲燒的產生,最終會導致發(fā)酵效率低，生物產氣過程受抑制。要想控制好上述過程，接種的菌劑對于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵過程中的酸化階段和產甲烷階段的運行效果和穩(wěn)定性起到決定性作用。據(jù)目前的相關文獻報道，厭氧發(fā)酵的接種物多采用老沼氣池的發(fā)酵液和活性污泥，也有采用牛糞作為接種物。但這些接種物多用于以畜禽糞便和秸桿為主要原料的厭氧發(fā)酵。專利號為ZL201010248279.7的“一種用于沼氣發(fā)酵的復合菌劑”,包括纖維素擬桿菌、巴氏芽孢梭菌、黑海甲烷袋狀菌和馬氏甲烷八疊球菌等微生物，其主要是針對以牛糞為原料的沼氣發(fā)酵。公開號為CN101475926A的“一種厭氧降解纖維素產甲烷復合菌”的專利申請公開了一種分屬于兼性厭氧及嚴格厭氧的發(fā)酵性細菌、產氫產乙酸細菌及產甲烷菌的13株菌的發(fā)酵液混合制備出的復合菌劑，該復合菌劑是以稻草、秸桿為主要原料進行發(fā)酵，以提高甲烷產率及纖維素的降解率。公開號為CN101705199A的“一種產甲烷復合菌劑及其制備方法”的專利申請公開了由甲烷八疊球菌、甲酸甲烷桿菌、嗜樹甲烷短桿菌、延達爾甲烷葉菌、肯氏鬃發(fā)甲烷菌組成的菌劑，該菌劑用于提高正常運行沼氣池的產氣速率，且僅由產甲烷古菌組成，缺少促進酸化的細菌。公開號為CN102559499A的“一種沼氣干發(fā)酵復合菌劑的制備方法”的專利申請公開了以纖維素分解細菌、蛋白分解細菌、脂肪分解細菌、產氫產乙酸細菌、硫酸鹽還原菌和產甲烷古菌組成的菌劑，用于以豬糞、雞糞、稻草或玉米秸桿為原料的沼氣干發(fā)酵。公開號為CN101481676A的“一種復合菌的制作方法”的專利申請公開了以分屬兼性厭氧和嚴格厭氧的發(fā)酵性細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷菌組成的菌齊U，將該菌劑以一定比例混合后接種于含纖維素的培養(yǎng)液中制成具有高效降解纖維素能力并且能產沼氣的復合菌，其主要針對纖維素降解產甲烷進行設計。以上公開專利均未提及用于餐廚垃圾為主要原料進行厭氧發(fā)酵的菌劑。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是為了解決目前缺少適用于以餐廚垃圾為主要原料進行厭氧發(fā)酵的菌劑的問題，而提供一種用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的復合菌劑。該用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的復合菌劑按重量份數(shù)比包括8 15份產酸擬桿^iBacteroides aci di faci ens ) DSM 15896發(fā)酵液、25 35份長鏈脂肪酸互營單胞菌(Syntrophomonas palmitatica) DSM 18709 發(fā)酵液、15 25 份索氏梭菌{Clostridiumsordellii ) ATCC 9714 發(fā)酵液、20 28 份聯(lián)合甲燒鬃毛菌(Methanosaeta concilii ) JCM10134發(fā)酵液及22 27份亨氏甲烷螺菌Aungatei )OSM 864發(fā)酵液；以上五種菌的發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均達到IO9個/mL以上。該復合菌劑按重量份數(shù)比還包括15 20份的甘油。按照微生物在發(fā)酵過程中所起到的不同作用，厭氧發(fā)酵過程可分為有機物降解階段和甲烷生成階段。有機物降解階段主要是指有機廢物在微生物的作用下水解和酸化，該階段尚未產生甲烷，在這個階段起主要作用的微生物統(tǒng)稱為不產甲烷菌或酸化細菌；甲烷生成階段主要是指一群生理上高度專業(yè)化的古細菌在厭氧條件下將不產甲烷菌的代謝產物轉化為甲烷，在這個 階段起主要作用的微生物統(tǒng)稱為產甲烷菌。本專利技術的復合菌劑中的產酸擬桿菌DSM 15896、長鏈脂肪酸互營單胞菌DSM18709及索氏梭菌ATCC 9714屬于酸化細菌。其中，產酸擬桿菌DSM 15896在厭氧發(fā)酵過程中能將纖維素降解，能夠利用各種糖類生成乙酸，該菌種保藏于德國微生物菌種保藏中心(DSMZ)，保藏號DSM N0.15896 ;長鏈脂肪酸互營單胞菌DSM 18709能夠利用脂肪產生H2、乙酸等物質，與亨氏甲烷螺菌DSM 864互營，該菌種保藏于德國微生物菌種保藏中心(DSMZ)，保藏號DSM N0.18709 ;索氏梭菌ATCC 9714可厭氧分解蛋白質、糖類產生乙酸，該菌種保藏于美國標準菌種收藏所(ATCC)，保藏號ATCC N0.9714。本專利技術的復合菌劑中的聯(lián)合甲烷鬃毛菌JCM 10134及亨氏甲烷螺菌DSM 864屬于產甲烷菌，其中，聯(lián)合甲烷鬃毛菌JCM 10134能夠利用乙酸鹽和CO2產生甲烷，該菌種保藏于日本微生物菌種保藏中心(JCM)，保藏號JCM N0.10134 ;亨氏甲烷螺菌DSM 864可以利用甲酸、H2、C02、乙酸和乙醇等產生甲烷，該菌種保藏于德國微生物菌種保藏中心(DSMZ)，保藏號 DSM N0.864。本專利技術的復合菌劑中的五個菌種在整個沼氣發(fā)酵過程中能實現(xiàn)協(xié)同作用，產酸擬桿菌DSM 15896、長鏈脂肪酸互營單胞菌DSM 18709及索氏梭菌ATCC 9714的發(fā)酵產物能夠作為聯(lián)合甲烷鬃毛菌JCM 10134及亨氏甲烷螺菌DSM 864的發(fā)酵底物，從而在整個沼氣發(fā)酵過程中形成了一個微生物代謝產物鏈，實現(xiàn)了沼氣發(fā)酵菌種的優(yōu)化組合。以上五個菌種均可以通過其相應的保藏機構購買獲得。本專利技術的復合菌劑在實際應用中，將其接種于揮發(fā)性固體(VS)含量為0.5 2%、以餐廚垃圾為主要原料的沼氣發(fā)酵罐中，進行35°C厭氧發(fā)酵，在發(fā)酵的第I天，發(fā)酵體系的PH值從初始的7.0降到5.9 6.3，然后穩(wěn)定不再下降，發(fā)酵的第4飛本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的復合菌劑，其特征在于：該復合菌劑按重量份數(shù)比包括8～15份產酸擬桿菌（Bacteroides?acidifaciens）DSM?15896發(fā)酵液、25～35份長鏈脂肪酸互營單胞菌（Syntrophomonas?palmitatica）DSM?18709發(fā)酵液、15～25份索氏梭菌（Clostridium?sordellii）ATCC?9714發(fā)酵液、20～28份聯(lián)合甲烷鬃毛菌（Methanosaeta?concilii）JCM?10134發(fā)酵液及22～27份亨氏甲烷螺菌（Methanospirillum?hungatei）DSM?864發(fā)酵液；以上五種菌的發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均達到109個/mL以上。
【技術特征摘要】
1.一種用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的復合菌劑，其特征在于該復合菌劑按重量份數(shù)比包括8 15份產酸擬桿菌iBacteroides acidifaciens)DSM 15896發(fā)酵液、25 35份長鏈脂肪酸互營單胞菌(palmitatica)DSM 18709發(fā)酵液、15 25份索氏梭菌{Clostridium sordellii) ATCC 9714 發(fā)酵液、20 28 份聯(lián)合甲燒鬃毛菌iMethanosaetaconcilii ) JCM 10134 發(fā)酵液及 22 27 份亨氏甲燒螺菌 iMethanospirilium hungatei)DSM 864發(fā)酵液；以上五種菌的發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均達到IO9個/mL以上。2.根據(jù)權利要求I所述的一種用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的復合菌劑，其特征在于該復合菌劑按重量份數(shù)比包括10 12份產酸擬桿菌DSM 15896發(fā)...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王彥杰，畢少杰，王偉東，殷奎德，晏磊，高亞梅，劉佳，
申請(專利權)人：黑龍江八一農墾大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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