[发明专利]一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂

说明书

技术领域

本发明属于微生物领域，具体涉及一种由多种微生物发酵菌液制成的复合菌剂。

背景技术

目前，全世界城市固体废弃物（municipal solid waste，MSW）的总量呈逐年上升趋势，其中相当大的一部分是餐饮垃圾。我国大中城市餐厨垃圾的年产生量已达到6000万吨。餐厨垃圾在常温条件下易腐发臭、易酸化以及易成为病毒、致病菌和病原微生物传染源，因此应对其进行科学的无害化处理，否则会对环境和人类健康造成危害。然而由于餐厨垃圾中含有淀粉、食物纤维类、蛋白质、脂类等有机物质，同时还富含氮、磷、钾、钙以及各种微量元素, 因而具有较大的利用价值，是能源和肥料的潜在资源。

目前，国内外实际应用的餐厨垃圾集中处理方法主要包括填埋、焚烧、堆肥和饲料化，但上述几种技术都存在一定的弊端。厨余垃圾的易腐性和高含水率不利于填埋场的二次污染控制，特别是餐饮业厨余垃圾粘度大、分散性差，不利于在填埋场中的摊铺和压实。高含水率的特性也使焚烧的成本上升。高含水率和高盐分的特性使堆肥处理的难度加大，堆肥质量不高，同时会带来二次环境污染问题。饲料化存在进入人类食物链后会对人类健康造成危害，具有很大的安全隐患。以上处理方法均不是餐厨垃圾的最佳处理和利用方法。

厌氧发酵技术被认为是一种具有可持续发展意义的技术，特别是在餐厨垃圾处理领域，相对于上述几种处理技术具有很大优势：（1）厌氧发酵后产生的沼气是清洁能源；（2）固体物质被消化以后可以得到高质量的有机肥料和土壤改良剂；（3）与好氧过程相比，厌氧发酵过程不需要氧气，降低动力消耗，因而使用成本降低；（4）在有机物质转变成甲烷的过程中实现了垃圾的减量化，使后续处置及运输所需的成本也随之降低；（5）厌氧发酵减少了温室效应气体CO₂ 的排放量。

虽然厌氧发酵技术具有诸多优点，但餐厨垃圾的厌氧发酵过程会导致挥发性脂肪酸（volatile fatty acid，简称VFA）的过量积累、pH 值降低，抑制甲烷的产生，最终会导致发酵效率低，生物产气过程受抑制。要想控制好上述过程，接种的菌剂对于餐厨垃圾厌氧发酵过程中的酸化阶段和产甲烷阶段的运行效果和稳定性起到决定性作用。

据目前的相关文献报道，厌氧发酵的接种物多采用老沼气池的发酵液和活性污泥，也有采用牛粪作为接种物。但这些接种物多用于以畜禽粪便和秸杆为主要原料的厌氧发酵。专利号为ZL201010248279.7 的“一种用于沼气发酵的复合菌剂”，包括纤维素拟杆菌、巴氏芽孢梭菌、黑海甲烷袋状菌和马氏甲烷八叠球菌等微生物，其主要是针对以牛粪为原料的沼气发酵。公开号为CN101475926A的“一种厌氧降解纤维素产甲烷复合菌”的专利申请公开了一种分属于兼性厌氧及严格厌氧的发酵性细菌、产氢产乙酸细菌及产甲烷菌的13株菌的发酵液混合制备出的复合菌剂，该复合菌剂是以稻草、秸杆为主要原料进行发酵，以提高甲烷产率及纤维素的降解率。公开号为CN101705199A的“一种产甲烷复合菌剂及其制备方法”的专利申请公开了由甲烷八叠球菌、甲酸甲烷杆菌、嗜树甲烷短杆菌、延达尔甲烷叶菌、肯氏鬃发甲烷菌组成的菌剂，该菌剂用于提高正常运行沼气池的产气速率，且仅由产甲烷古菌组成，缺少促进酸化的细菌。公开号为CN102559499A的“一种沼气干发酵复合菌剂的制备方法”的专利申请公开了以纤维素分解细菌、蛋白分解细菌、脂肪分解细菌、产氢产乙酸细菌、硫酸盐还原菌和产甲烷古菌组成的菌剂，用于以猪粪、鸡粪、稻草或玉米秸杆为原料的沼气干发酵。公开号为CN101481676A的“一种复合菌的制作方法”的专利申请公开了以分属兼性厌氧和严格厌氧的发酵性细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷菌组成的菌剂，将该菌剂以一定比例混合后接种于含纤维素的培养液中制成具有高效降解纤维素能力并且能产沼气的复合菌，其主要针对纤维素降解产甲烷进行设计。以上公开专利均未提及用于餐厨垃圾为主要原料进行厌氧发酵的菌剂。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前缺少适用于以餐厨垃圾为主要原料进行厌氧发酵的菌剂的问题，而提供一种用于餐厨垃圾厌氧发酵的复合菌剂。