本發(fā)明屬于廚余垃圾資源化處理和微生物領域，涉及一種廚余垃圾快速生物降解復合菌劑及其制備和應用。

背景技術：

1、廚余垃圾是是指人類家庭、餐廳等日?；顒又兴a生的有機廢棄物，主要包括菜根菜葉、果皮果核、剩菜剩飯、骨骼內臟等有機固體廢棄物。廚余垃圾好氧發(fā)酵制成有機肥料是其資源化利用的主要途徑之一，但因其木質纖維素、蛋白質及油脂等組分含量高，很難被自然降解，并且一定程度上導致發(fā)酵周期延長，如若處理不當，肥料不達標，有毒物質會在植物體內積累，甚至隨著食物鏈進入人體，危害人體健康。

2、廚余垃圾組分復雜、含水率高、有機質和鹽含量高，目前常用的單一菌株、單一功能的微生物菌劑對廚余垃圾的降解及促腐效果仍然存在局限性，因此，針對廚余垃圾好氧發(fā)酵，制備耐受油鹽且具有高效降解功能的微生物復合菌劑，促進廚余垃圾資源化，同時減少二次污染，具有重大的研究意義。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種廚余垃圾微生物復合降解菌劑及其制備方法和應用，以解決廚余垃圾好氧發(fā)酵不徹底、有機肥料不達標等問題。

2、本發(fā)明首先提供一種廚余垃圾微生物復合降解菌劑，其包括：保藏號為cgmcc1.12731的副干酪乳桿菌frg(lactobacillus?paracasei)、保藏號為cgmcc?1.14985的枯草芽孢桿菌k14(bacillus?subtilis)、保藏號為cicc?21743的沙福芽孢桿菌syb(bacillussafensis)、保藏號為cicc?22681的巨大芽孢桿菌jyb(bacillus?megaterium)和保藏號為dsm?10154的嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb(aneurinibacillus?thermoaerophilus)。

3、具體地，副干酪乳桿菌frg、枯草芽孢桿菌k14、沙福芽孢桿菌syb、巨大芽孢桿菌jyb、嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb是按照最終菌落數4-6：3-5：2-4：4-6：2-4的比例混合，優(yōu)選為按照最終菌落數5：4：3：5：3的比例混合。

4、本發(fā)明提供所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑的制備方法，其包括以下步驟：

5、將活化好的各菌株分別接種到液體培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)活化，優(yōu)選地培養(yǎng)至od600值為0.8-1.2，菌落數達到1011～1013?cfu/l；

6、將培養(yǎng)好的所述副干酪乳桿菌frg、枯草芽孢桿菌k14、沙福芽孢桿菌syb、巨大芽孢桿菌jyb、嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb按照最終菌落數的比例混合，形成所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑。

7、具體地，是將活化好的各菌株分別接種到營養(yǎng)肉汁na液體培養(yǎng)基中或mrs液體培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)；更具體地，將所述的副干酪乳桿菌frg在mrs液體培養(yǎng)基中液體培養(yǎng)基中進行接種活化；將所述的枯草芽孢桿菌k14、沙福芽孢桿菌syb、巨大芽孢桿菌jyb、嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb在營養(yǎng)肉汁na液體培養(yǎng)基中進行接種培養(yǎng)活化。

8、在優(yōu)先實施方式中，所述培養(yǎng)的條件為：所述的副干酪乳桿菌frg在28-32℃、120-180rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48小時；所述的枯草芽孢桿菌k14、沙福芽孢桿菌syb、巨大芽孢桿菌jyb在28-32℃、120-180?rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48小時；所述的嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb在50-60℃、120-180?rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48小時。

9、更優(yōu)選地，所述培養(yǎng)的條件為：所述的副干酪乳桿菌frg在30℃、150rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36小時；所述的枯草芽孢桿菌k14、沙福芽孢桿菌syb、巨大芽孢桿菌jyb在30℃、150rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36小時；所述的嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb在55℃、150rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36小時。

10、本發(fā)明提供所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑對廚余垃圾的資源化處理、特征組分蛋白質降解、特征組分油脂降解、特征組分纖維素降解和/或特征組分淀粉降解的應用。

11、本發(fā)明進一步提供一種廚余垃圾資源化處理的方法，其包括將所述的廚余垃圾微生物復合除臭菌劑與廚余垃圾混合進行好氧發(fā)酵的步驟。

12、具體地，將廚余垃圾挑揀后絞碎，摻入麩皮(按廚余垃圾與麩皮的重量比為20-30：1)進行充分混合，將復合菌劑接入到廚余垃圾麩皮混合物中混合均勻進行固體發(fā)酵；所述資源化處理是指對廚余垃圾特征組分蛋白質、油脂、纖維素和/或淀粉的降解。

13、具體實施方式中，所述固體發(fā)酵條件是第1～2天控制發(fā)酵溫度從25℃升至55℃，第3～8天控制溫度保持在55℃，第9～12天控制溫度從55℃降至25℃，每天翻堆(拿玻璃棒上下攪拌)一次。

14、本發(fā)明選用了高效降解廚余垃圾特征組分(蛋白質、油脂、纖維素和淀粉)的菌株，按比例混合及優(yōu)化后形成所述的微生物復合降解菌劑，大大提高了單菌株的對廚余垃圾特征物質降解的能力。同時微生物復合降解菌劑中各菌株的拮抗作用結果，顯示菌株兩兩之間無拮抗作用，可實現在廚余垃圾好氧發(fā)酵環(huán)境下的優(yōu)勢生長，達到促進廚余垃圾減量化、促進廚余垃圾特征組分降解的效果。

15、本發(fā)明所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑具有以下有益效果：

16、(1)針對廚余垃圾好氧發(fā)酵周期長等問題，本發(fā)明通過分析廚余垃圾整個好氧發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌屬，篩選出具備高效降解功能的菌株并優(yōu)化組合出一種微生物復合降解菌劑，提供了一種高效的、低成本的、無二次污染的微生物復合降解菌劑，并且由于微生物可以在廚余垃圾好氧發(fā)酵環(huán)境中長期存活，以此達到促進廚余垃圾減量化、促進廚余垃圾特征組分降解的效果。

17、(2)本發(fā)明篩選了1株乳桿菌、4株芽孢桿菌，他們具有高效降解廚余垃圾好氧發(fā)酵過程中特征組分(蛋白質、油脂、纖維素和淀粉)的能力，將所選菌株按比例混合、復配優(yōu)化后形成本發(fā)明獨有的微生物復合降解菌劑，相比于單菌株，有效提高了對廚余垃圾的減量化效果。

18、(3)本發(fā)明所述的微生物復合降解菌劑不產生二次污染且成本低廉。該微生物復合降解菌劑由1株乳桿菌和4株芽孢桿菌構成，當前大多數微生物菌劑為單一菌株；本發(fā)明的復合降解菌劑減量化效果明顯高于單菌株，也高于目前市面上的現有微生物菌劑；本發(fā)明的微生物復合降解菌劑可以在廚余垃圾好氧發(fā)酵過程中長期存活，能夠達到促進廚余垃圾減量化、促進廚余垃圾特征組分降解的效果。

技術特征：

1.一種廚余垃圾微生物復合降解菌劑，其特征在于，所述降解菌劑為乳桿菌和芽孢桿菌的混合菌劑，包括：保藏號為cgmcc?1.12731的副干酪乳桿菌frg（lactobacillusparacasei）、保藏號為cgmcc?1.14985的枯草芽孢桿菌k14（bacillus?subtilis）、保藏號為cicc?21743的沙福芽孢桿菌syb（bacillus?safensis）、保藏號為cicc?22681的巨大芽孢桿菌jyb（bacillus?megaterium）和保藏號為dsm?10154的嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb（aneurinibacillus?thermoaerophilus）。

2.根據權利要求1所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑，其特征在于：副干酪乳桿菌frg、枯草芽孢桿菌k14、沙福芽孢桿菌syb、巨大芽孢桿菌jyb、嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb是按照最終菌落數4-6：3-5：2-4：4-6：2-4的比例混合，優(yōu)選為按照最終菌落數5：4：3：5：3的比例混合。

3.如權利要求1或2所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.如權利要求3所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑的制備方法，其特征在于：

5.如權利要求3所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑的制備方法，其特征在于：

6.如權利要求5所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑的制備方法，其特征在于：所述培養(yǎng)的條件為：所述的副干酪乳桿菌frg在30℃、150rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36小時；所述的枯草芽孢桿菌k14、沙福芽孢桿菌syb、巨大芽孢桿菌jyb在30℃、150rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36小時；所述的嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌ssyb在55℃、150rpm/min恒溫震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36小時。

7.如權利要求1所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑對廚余垃圾的資源化處理、特征組分蛋白質降解、特征組分油脂降解、特征組分纖維素降解和/或特征組分淀粉降解的應用。

8.一種廚余垃圾資源化處理的方法，其包括如下步驟：包括將如權利要求1或2所述的廚余垃圾微生物復合除臭菌劑與廚余垃圾混合進行好氧發(fā)酵的步驟。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，將廚余垃圾挑揀后絞碎，摻入麩皮（按廚余垃圾與麩皮的重量比為20-30：1）進行充分混合放入三角瓶中，將復合菌劑接入到廚余垃圾麩皮混合物中混合均勻進行固體發(fā)酵；所述資源化處理是指對廚余垃圾特征組分蛋白質、油脂、纖維素和/或淀粉的降解。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述固體發(fā)酵條件是第1~2天控制發(fā)酵溫度從25℃升至55℃，第3~8天控制溫度保持在55℃，第9~12天控制溫度從55℃降至25℃，每天翻堆（拿玻璃棒上下攪拌）一次。

技術總結
本發(fā)明屬于廚余垃圾資源化處理和微生物領域，涉及一種廚余垃圾快速生物降解復合降解菌劑以及該降解菌劑的制備方法與應用。本發(fā)明所述的廚余垃圾微生物復合菌劑為芽孢桿菌的混合菌劑，包括：保藏號為CGMCC?1.12731的副干酪乳桿菌FRG、保藏號為CGMCC?1.14985的枯草芽孢桿菌K14、保藏號為CICC?21743的沙福芽孢桿菌SYB、保藏號為CICC?22681的巨大芽孢桿菌JYB和保藏號為DSM?10154的嗜熱嗜氣解硫胺素芽孢桿菌SSYB。本發(fā)明所述的廚余垃圾微生物復合降解菌劑能夠有效降解廚余垃圾中淀粉、蛋白質、纖維素及油脂等特征組分，促進廚余垃圾減量化，促進廚余垃圾快速腐熟。

技術研發(fā)人員：黃彩紅,燕奕萌,李玉倩,李偉
受保護的技術使用者：中國環(huán)境科學研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9