專(zhuān)利名稱(chēng)：易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生活垃圾處理領(lǐng)域，涉及一種用于易腐有機(jī)垃圾的微生物降解消除技 術(shù)，具體涉及一種易腐有機(jī)垃圾微生物降菌劑的載體。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)居民的生活垃圾不僅數(shù)量日益增加，而且生 活垃圾中包括瓜皮果殼、剩菜剩飯等易腐性有機(jī)垃圾的比重也越來(lái)越大。由于易腐性生活 垃圾含水率高(90%)、焚燒熱值低(2100 3100kJ/kg)，與其他城市垃圾成分混合后，采用 填埋處置不僅占用寶貴的土地資源而且會(huì)產(chǎn)生大量滲濾液而污染地下水系；采用焚燒發(fā)電 處置因不能滿(mǎn)足垃圾的發(fā)熱量要求(即5000kJ/kg以上)會(huì)致使焚燒爐燃燒不充分而產(chǎn)生 二惡英，嚴(yán)重危害周邊居民身體健康。由于這類(lèi)垃圾來(lái)源分散，在收集轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中易腐爛發(fā) 臭污染環(huán)境，因此難以從一家一戶(hù)收集匯總后通過(guò)飼料加工、堆肥或沼氣發(fā)酵處置技術(shù)實(shí) 現(xiàn)資源化利用。所以易腐性生活垃圾已成為影響城鎮(zhèn)環(huán)境質(zhì)量的重要污染源。為此，研發(fā) 一種將這類(lèi)垃圾就地生產(chǎn)就地降解消除的高度無(wú)害化、減量化的處置新技術(shù)，對(duì)于經(jīng)濟(jì)社 會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境安全具有極其重要的作用?；谏鲜隼砟?，目前我國(guó)已研發(fā)出一些廢棄食物等易腐生活垃圾微生物降解原位 消除技術(shù)。如申請(qǐng)?zhí)?3151167. 8的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種廢棄食物微生物分解處理機(jī)，該機(jī) 器先將剩菜剩飯、瓜皮果殼等食物垃圾粉碎，再利用所設(shè)置的微生物菌群將食物垃圾碎粒 分解成水、二氧化碳和無(wú)機(jī)離子，然后通過(guò)顆粒層的過(guò)濾后，最后呈流質(zhì)排入下水道，不會(huì) 引起下水管道賭塞。這種技術(shù)在減少固體垃圾的排放量的同時(shí)卻增加了污水處理壓力，因 此，未能從根本上解決餐廚食物垃圾的環(huán)境污染問(wèn)題。發(fā)明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?1112685.X)公 開(kāi)了一種消滅型有機(jī)垃圾生物處理機(jī)，采用特殊微生物菌群進(jìn)行有機(jī)垃圾的完全消化；發(fā) 明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?02150972. 7)公開(kāi)了一種應(yīng)用YB微生物功能菌的生活有機(jī)垃圾處理機(jī)， 該YB微生物功能菌由枯草芽孢桿菌和脫氮副球菌組成。當(dāng)易腐垃圾投入降解系統(tǒng)后，通過(guò)垃圾處理機(jī)的不斷攪拌與菌劑充分混合，在好 氧條件下被功能微生物降解。因此，垃圾降解系統(tǒng)的高效運(yùn)行，不僅取決于垃圾高效降解功 能微生物菌群的應(yīng)用，而且還需要為垃圾降解功能菌營(yíng)造適宜的溫、濕度和良好通氣(好 氧)環(huán)境。這種環(huán)境的維持，一方面可借助于垃圾處理機(jī)的溫控、補(bǔ)水、送風(fēng)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，另 一方面也對(duì)菌劑的載體材料提出了特殊的要求。雖然已有一些發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了有關(guān)微生物菌劑的載體材料。如發(fā)明專(zhuān)利“復(fù)合微 生物菌劑吸附粉料”(02123534. 1)公開(kāi)了由50 90%的有機(jī)粉料和10 50%無(wú)機(jī)粉料 構(gòu)成的一種生產(chǎn)生物有機(jī)肥菌種劑的復(fù)合微生物菌的吸附劑粉料，其中有機(jī)粉料為麥麩、 米糠、豆秸粉、玉米芯粉、高粱殼粉、糠醛、豆粕、草炭土的至少一種，而無(wú)機(jī)粉料為沸石、硅 藻土、凹凸棒土、輕質(zhì)碳酸鈣、磷礦粉或鉀礦粉的至少一種。也有發(fā)明專(zhuān)利(03109680.8)公 開(kāi)了用調(diào)酸劑Ca(HC03)2調(diào)節(jié)風(fēng)煤或褐煤pH的一種生物有機(jī)肥料載體。由于現(xiàn)有發(fā)明的著 眼點(diǎn)在于如何提高載體材料對(duì)功能微生物的吸附量及菌劑中功能微生物的成活率，所以這些載體并不符合垃圾降解菌劑對(duì)載體須具有良好透氣性、吸水持水性和對(duì)微生物分解耐受 性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，該載體具備3 方面功能支撐功能——保持疏松通氣，避免自身被降解；吸附功能——吸附菌體；保水持 水功能——易腐垃圾投入降解系統(tǒng)后快速吸收其中的游離水而保持系統(tǒng)的好氧環(huán)境，當(dāng)水 分不足時(shí)又能釋放出其吸收的水分以保持適宜的水分狀況。易腐有機(jī)垃圾降解菌劑配合該 載體使用，能提高對(duì)易腐有機(jī)垃圾的降解能力并延長(zhǎng)易腐有機(jī)垃圾降解系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，該載體由 以下重量含量的成分組成60% 89. 9%的支撐材料、10% 35%的吸附材料和0. 20%的吸水保水材料。作為本發(fā)明的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體的改進(jìn)支撐材料為具有疏松多孔、強(qiáng) 透氣性的植物殼類(lèi)或屑類(lèi)，吸附材料為對(duì)垃圾降解功能菌具有較高吸附性并有較強(qiáng)吸水性 的材料，吸水保水材料為高吸水性樹(shù)脂。作為本發(fā)明的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體的進(jìn)一步改進(jìn)支撐材料為桑枝屑、谷 殼、棉子殼和筍殼屑中的至少一種；吸附材料為草炭、竹炭粉、沸石粉、粘土和高嶺土中的至 少一種。在本發(fā)明中，高吸水性樹(shù)脂為具有超強(qiáng)吸水保水和釋放能力的人工合成的高吸水 性樹(shù)脂；能通過(guò)市購(gòu)的方式獲得，例如可購(gòu)自三大雅精細(xì)化學(xué)品有限公司、廣西扶綏縣慶旺 植物抗旱保水劑廠、日本觸媒有限公司等。在本發(fā)明的載體中，作為支撐材料的桑枝屑、谷殼、棉子殼或筍殼屑均為曬干后所 得，其含水量(重量含量)< 10%，其中桑枝屑是由干燥的桑樹(shù)枝條經(jīng)樹(shù)枝粉碎機(jī)粉碎后所 得粗細(xì)不一的碎屑，其中最大的碎屑長(zhǎng)度< 30mm。本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)后得知，易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體不僅要對(duì)垃 圾高效降解功能微生物菌群具有吸附固定作用，而且必須疏松多孔且具有良好透氣性和較 強(qiáng)的吸水持水能力，同時(shí)對(duì)微生物分解具有較強(qiáng)的耐受性，才能在垃圾降解系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程 中使菌劑基質(zhì)維持良好的通氣狀況和適宜的含水率，以滿(mǎn)足功能菌群旺盛生長(zhǎng)對(duì)好氧條件 的要求。反之，如果基質(zhì)不夠疏松不具備良好的透氣性；或載體材料在運(yùn)行過(guò)程中很快被系 統(tǒng)中的微生物所分解；或材料吸水性差當(dāng)含水率較高的易腐垃圾投入垃圾降解系統(tǒng)后游離 水過(guò)多，都會(huì)造成基質(zhì)閉結(jié)而形成厭氧環(huán)境，使有機(jī)垃圾分解不完全產(chǎn)生有異味的揮發(fā)性 脂肪酸等中間產(chǎn)物逸出，導(dǎo)致降解系統(tǒng)無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行，不得不頻繁更換菌劑和載體使垃圾 降解系統(tǒng)的運(yùn)行成本極大增加。本發(fā)明正是基于易腐垃圾降解系統(tǒng)對(duì)菌劑載體材料的這些特殊要求而開(kāi)展篩選、 組配研究。本發(fā)明所得的載體是適合于配合所有的“有機(jī)垃圾高效降解功能微生物菌劑”使用。本發(fā)明的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體實(shí)際使用時(shí)，按照其重量的15% 30%添 加液體易腐有機(jī)垃圾降解菌劑，從而組成有機(jī)垃圾降解固體基質(zhì)，然后將有機(jī)垃圾降解固 體基質(zhì)置于各類(lèi)垃圾降解處理機(jī)內(nèi)，對(duì)生活有機(jī)垃圾進(jìn)行降解處理。一般，在家用垃圾降解處理機(jī)放置3000g 4500g有機(jī)垃圾降解固體基質(zhì)，每天處理1kg生活有機(jī)垃圾(由瓜皮 果殼、剩菜剩飯等易腐性有機(jī)垃圾)，降解系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，垃圾體積消除率達(dá)95%以 上。本發(fā)明的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，除了具有一般微生物菌劑載體對(duì)菌體的良 好吸附性外，還具有如下優(yōu)點(diǎn)1.載體中的支撐材料具有疏松多孔和耐微生物降解特性，在長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的垃圾降解 系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中不產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象，因而提高降解系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性；2.載體中的保水持水材料具有吸收數(shù)百倍于自身重量水分的特性，當(dāng)含水量較高 的易腐垃圾后投入降解系統(tǒng)后，快速吸收其中的游離水而保持系統(tǒng)的好氧環(huán)境，當(dāng)系統(tǒng)水 分不足時(shí)又能釋放出其中的水分以保持適宜的水分狀況。有利于保持垃圾降解系統(tǒng)運(yùn)行的 穩(wěn)定性和高效性。綜上所述，現(xiàn)有載體僅僅具有吸附菌體的作用，而本發(fā)明的載體克服了現(xiàn)有載體 功能單一的缺陷。本發(fā)明的載體具備有以下3方面功能支撐功能——保持疏松通氣，避免 自身被降解；吸附功能——吸附菌體；保水持水功能一一易腐垃圾投入降解系統(tǒng)后快速吸 收其中的游離水而保持系統(tǒng)的好氧環(huán)境，當(dāng)水分不足時(shí)又能釋放出其吸收的水分以保持適 宜的水分狀況。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中，所有的成分均能通過(guò)市購(gòu)的方式獲得。實(shí)施例1、一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，該載體由以下重量含量的成分組成 74 %的支撐材料、25 %的吸附材料和1 %的吸水保水材料。支撐材料由桑枝屑和谷殼組成，桑枝屑谷殼=3 1(重量比)；吸附材料由草炭和沸石粉組成，草炭沸石粉=2 1 (重量比)；吸水保水材料為高吸水性樹(shù)脂。實(shí)施例2、一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，該載體由以下重量含量的成分組成 82 %的支撐材料、17. 2 %的吸附材料和0. 8 %的吸水保水材料。支撐材料由桑枝屑和棉子殼組成，桑枝屑棉子殼=4 1(重量比)；吸附材料由草炭和粘土組成，草炭粘土 = 3 1(重量比)；吸水保水材料為高吸水性樹(shù)脂。實(shí)施例3、一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，該載體由以下重量含量的成分組成 65 %的支撐材料、33. 5 %的吸附材料和1. 5 %的吸水保水材料。支撐材料由筍殼屑和桑枝屑組成，桑枝屑筍殼屑=4 1(重量比)；吸附材料由竹炭粉和沸石粉組成，竹炭粉沸石粉=3 1 (重量比)；
吸水保水材料為高吸水性樹(shù)脂。實(shí)施例4、一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，該載體由以下重量含量的成分組成 72 %的支撐材料、25 %的吸附材料和3 %的吸水保水材料。支撐材料由筍殼屑、桑枝屑和谷殼組成，桑枝屑筍殼屑谷殼=3 1 1(重 量比)；吸附材料由草炭和高嶺土組成，草炭高嶺土 = 3 1(重量比)；
吸水保水材料為高吸水性樹(shù)脂。實(shí)驗(yàn)1、在3000g實(shí)施例1所得的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體中加入810g液體菌 劑(雅致放射毛霉(Actinomucor elegans) 1. 4X 101Qcfu/ml 和枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilisUXlC^cfu/ml)，置于寧波通用塑料機(jī)械制造有限公司制造的家用垃圾降解處理 機(jī)內(nèi)。開(kāi)啟處理機(jī)運(yùn)行2天，之后每天投加1kg主要由米飯、肉、菜葉、魚(yú)、瓜皮等組成的廚 余垃圾，整個(gè)降解系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，垃圾體積消除率達(dá)97. 6%。實(shí)驗(yàn)2、在3200g實(shí)施例2所得的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體中加入800g液 體菌劑(雅致放射毛霉(Actinomucor elegans) 1. 5X10ncfu/ml 和 Paenibacillus cinerislJXlC^cfu/ml)，置于寧波通用塑料機(jī)械制造有限公司制造的家用垃圾降解處理 機(jī)內(nèi)。其余內(nèi)容同實(shí)驗(yàn)1。開(kāi)啟處理運(yùn)行2天，之后每天投加0. 8kg主要由米飯、肉、菜葉、魚(yú)、瓜皮等構(gòu)成的 廚余垃圾，整個(gè)降解系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，垃圾體積消除率達(dá)97%。實(shí)驗(yàn)3、在3500g實(shí)施例3所得的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體中加入910g液體 菌劑(雅致放射毛霉(Actinomucor elegans) 4. 3X 10lclcfu/mL和蠟狀芽孢桿菌(Bacilus cereus) 1. 8 X 10ncfu/mL)，置于寧波通用塑料機(jī)械制造有限公司制造的家用垃圾降解處理 機(jī)內(nèi)。其余內(nèi)容同實(shí)驗(yàn)1。開(kāi)啟處理機(jī)運(yùn)行2天，之后每天投加0. 9kg主要由米飯、肉、菜葉、魚(yú)、瓜皮等構(gòu)成 的廚余垃圾，整個(gè)降解系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，垃圾體積消除率達(dá)96. 8%。實(shí)驗(yàn)4、在2800g實(shí)施例4所得的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體中加入650g液體 菌劑(雅致放射毛霉(Actinomucor elegans) 1. 8X 109cfu/ml和枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) 1. 3X 101(lCfU/ml)，置于寧波通用塑料機(jī)械制造有限公司制造的家用垃圾降解處 理機(jī)內(nèi)。其余內(nèi)容同實(shí)驗(yàn)1。開(kāi)啟處理運(yùn)行2天，之后每天投加0. 7kg主要由米飯、肉、菜葉、魚(yú)、瓜皮等構(gòu)成的 廚余垃圾，整個(gè)降解系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行2. 5個(gè)月，垃圾體積消除率達(dá)98%。對(duì)比實(shí)驗(yàn)1-1、一種復(fù)合微生物菌劑吸附粉料(ZL02123534. 1)，其由55. 5%的豆 秸粉、18. 5%的米糠和26%的沸石粉組成。上述％均為重量百分比。以上述復(fù)合微生物菌劑吸附粉料替代實(shí)驗(yàn)1中所用的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載 體(實(shí)施例1所得)，其余同實(shí)驗(yàn)1。結(jié)果為垃圾降解系統(tǒng)僅連續(xù)運(yùn)行10天，就出現(xiàn)基質(zhì)結(jié)塊現(xiàn)象、系統(tǒng)有異味逸出， 垃圾體積消除率就降低到50%。對(duì)比實(shí)驗(yàn)1-2、新型生物有機(jī)肥料載體(200810064089. 2)，其由粉碎風(fēng)化煤加碳 酸氫鈣調(diào)節(jié)PH6. 8.。以上述新型生物有機(jī)肥料載體替代實(shí)驗(yàn)1中所用的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體 (實(shí)施例1所得)，其余同實(shí)驗(yàn)1。結(jié)果為垃圾降解系統(tǒng)僅連續(xù)運(yùn)行3天，就出現(xiàn)基質(zhì)結(jié)塊現(xiàn)象、系統(tǒng)有異味逸出， 垃圾體積消除率就降低到20%。對(duì)比實(shí)驗(yàn)1-3、按土壤鋸末蛭石=1:1:1的體積比例構(gòu)成載體材料。以上述載體材料替代實(shí)驗(yàn)1中所用的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體(實(shí)施例1所 得)，其余同實(shí)驗(yàn)1。
結(jié)果為垃圾降解系統(tǒng)僅連續(xù)運(yùn)行7天，就出現(xiàn)基質(zhì)結(jié)塊現(xiàn)象，系統(tǒng)有異味逸出無(wú) 法繼續(xù)運(yùn)行。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā) 明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容 直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，其特征是所述載體由以下重量含量的成分組成60％～89.9％的支撐材料、10％～35％的吸附材料和0.1％～20％的吸水保水材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，其特征是所述支撐材料為具 有疏松多孔、強(qiáng)透氣性的植物殼類(lèi)或屑類(lèi)，所述吸附材料為對(duì)垃圾降解功能菌具有較高吸 附性并有較強(qiáng)吸水性的材料，所述吸水保水材料為高吸水性樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，其特征是 所述支撐材料為桑枝屑、谷殼、棉子殼和筍殼屑中的至少一種； 所述吸附材料為草炭、竹炭粉、沸石粉、粘土和高嶺土中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種易腐有機(jī)垃圾降解菌劑載體，該載體由以下重量含量的成分組成60％～89.9％的支撐材料、10％～35％的吸附材料和0.1％～20％的吸水保水材料。支撐材料為具有疏松多孔、強(qiáng)透氣性的植物殼類(lèi)或屑類(lèi)，吸附材料為對(duì)垃圾降解功能菌具有較高吸附性并有較強(qiáng)吸水性的材料，吸水保水材料為高吸水性樹(shù)脂。該載體同時(shí)具備支撐功能、吸附功能、保水持水功能。易腐有機(jī)垃圾降解菌劑配合該載體使用，能提高對(duì)易腐有機(jī)垃圾的降解能力并延長(zhǎng)易腐有機(jī)垃圾降解系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。
文檔編號(hào)C05F9/04GK101948337SQ20101027277
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者史琳娜, 張?jiān)噬? 方萍, 李桂芹 申請(qǐng)人:浙江大學(xué);寧波市通用塑料機(jī)械廠