一种垃圾堆肥渗出液微生物循环强化培养接种堆肥方法

技术领域  本发明涉及生活垃圾好氧堆肥方法，具体涉及利用垃圾堆肥产生的渗出液中微生物经过循环强化培养制成菌剂后，接种到垃圾物料中进行好氧发酵的方法。

背景技术  垃圾堆肥是在合适的水、气条件下，使垃圾中的有机质在微生物作用下稳定化，最终形成类似腐殖物质的过程。传统堆肥法利用堆肥物料中的土著微生物，辅以人工调控的含水率和通气等条件，在整个堆制过程中微生物的群落结构根据环境条件和内部生物学性质而自然变化。由于堆肥初期堆料中微生物浓度往往较低，且在堆肥过程中环境变化较激烈，堆肥各阶段的优势菌群不易形成和富集，使得发酵周期较长，有臭味产生且肥效较低。于是有人采用在堆肥初期往堆料中添加微生物菌剂的方法，提高堆肥的效率和肥效。在这类方法中，添加的微生物菌剂都是经人工选择后的纯培养微生物，使得一种菌剂制备过程较复杂，且常常需要大量人、财和物的投入，故菌剂的成本较高。中国发明专利申请03118137.6公开的“两次接种微生物复合菌剂堆肥法”中，复合菌剂的配制是将纯菌种从保藏的斜面上取出后，分别用牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基、查氏培养基、Ashby无氮培养基等多种培养基进行一级扩培，然后按比例混合后再进行二级扩培制备而成。该法中需配制大量的特殊培养基，并经过二次扩培，对于大规模生产而言，药剂用量大，且还要配备纯菌种的保藏设施，扩培接种时的操作技术要求也较高，纯菌种存在因“被污染”而使菌剂效能降低的可能。

对于一般在堆料中接种菌剂的方法，制备的菌剂无论是在堆肥初期添加，还是分阶段添加，常常是一次性被消耗，菌剂利用率低，大大增加堆肥运行成本。于是有利用腐熟堆肥回流或将堆制过程中的堆料(菌肥)回流接种方式。中国发明专利申请02120353.9公开的“三阶段温度控制堆肥法”中，通过向堆料中添加特定的复合微生物菌剂进行好氧发酵制得功能菌肥，在下次堆肥时接种量达20％。该法中由于堆料的回流，使得堆肥装置的容积较传统堆肥增加20％，在工程建设中将可能增加一部分投资和运行费用。

另外，一般菌剂进行纯培养时的环境性质与垃圾堆料的环境条件差异很大，由于菌剂组成成分和配比也是一定的，因此在施用中对于不同地方的垃圾存在适应性的问题，可能造成同一种菌剂对某些地方垃圾效果好，而在另一些地方施用则效果不明显的现象。同时新接入的微生物与土著微生物存在竞争，不能发挥其在纯培养条件下的物质分解潜力。

发明内容  针对上述现有技术存在的不足，本发明目的在于提供一种简易的垃圾堆肥菌剂制备和接种方法，充分利用垃圾中土著微生物较好的适应性，直接将来自垃圾的微生物进行循环强化培养制成菌剂，再接种到堆料之中，通过自然选择作用，使菌剂中微生物的多样性和微生物间的协同作用日趋完美，达到低成本、高效促进垃圾堆肥处理的目的。

本发明目的是通过一种垃圾堆肥渗出液微生物循环强化培养接种方法实现的，其主要步骤如下：

1)从第一次堆肥开始，将每次垃圾堆肥的一次发酵阶段高温期产生的渗出液取一部分，分别回流到高温菌培养器和纤维素分解菌培养器中培养，制成高温菌剂A和纤维素分解菌剂B；

2)在有机生活垃圾堆肥的一次发酵阶段，按0.5～1.0％的重量比接种高温菌剂A，混合均匀后强制通风堆肥发酵；当堆肥温度降至50℃以下后，按0.5～1.0％的重量比接种纤维素分解菌剂B，混匀后进行二次发酵堆肥；

3)前次垃圾堆料产生的渗出液经培养制成高温菌剂A和纤维素分解菌剂B，分别接种于本次堆肥的一次发酵阶段和二次发酵阶段的堆料中，而本次垃圾堆肥产生的渗出液经培养制成的高温菌剂A和纤维素分解菌剂B，又分别接种于后次的堆料中，如此构成渗出液微生物循环强化培养接种。

4)第一次堆肥前，从当地原生垃圾、土壤或垃圾堆肥的水浸出液中提取微生物，具体方法是按选取材料：蒸馏水为1∶4混合，用150r/min往复式振动器作用10-20min，静置3-10min后的上清液即为浸出液，然后将浸出液分别进入高温菌培养器和纤维素分解菌培养器进行强化培养，制成原始高温菌菌剂A和纤维素分解菌剂B，分别接种于第一次堆肥的一次发酵阶段和二次发酵阶段的堆料中；

5)第一次堆肥时，在有机生活垃圾堆料一次发酵阶段，按0.5～1.0％的重量比接种高温菌剂A，混合均匀后强制通风高温发酵；当堆肥温度降至50℃以下后，按0.5～1.0％的重量比接种纤维素分解菌剂B，混匀后进行二次发酵。

6)高温菌培养器菌剂量为每一次堆肥接种量的2倍，每次流入培养器的渗出液取量为菌剂量的10～20％，取堆肥达到最高温的第二天或开始流出渗出液后3～5天的渗出液，新补充的培养基量为菌剂量的30～40％，高温菌剂培养基的成分：牛肉膏0.5％，蛋白胨1.0％，K₂HPO₄ 0.1％，CaCO₃ 0.1％，pH 7.0，培养温度55℃；

7)纤维素分解菌培养器菌剂量为每一次堆肥接种量的2.5～3倍，每次流入培养器的渗出液取量为菌剂量的10～20％，取堆肥从最高温降至50℃以下或开始流出渗出液后6～9天的渗出液，新补充的培养基量为菌剂量的20～30％，纤维素分解菌剂培养基的成分：CMC-Na 0.5％，棉籽壳2.0％，(NH₄)₂SO₄ 0.2％，K₂HPO₄0.1％，KH₂PO₄ 0.05％，MgSO₄ 0.05％，培养温度40℃。

8)一次发酵阶段堆肥的垃圾可以是经分拣或只经粗分拣(仅除去颗粒大于10cm以上固体物)的有机生活垃圾，含水率50～60％，有机物含量40～60％；二次发酵垃圾为一次发酵后经过筛分和分拣的生活垃圾，固体物颗粒小于3～5cm。

本发明是一种简易的微生物菌剂制备接种的生活垃圾堆肥方法，堆肥初期高温发酵过程中产生的一部分渗出液分别在高温菌培养器和纤维素菌培养器中培养，制成高温菌剂A和纤维素分解菌剂B。高温菌剂A在堆肥一次发酵(预发酵)阶段开始时接种，主要是增加垃圾中初始嗜热微生物数量，促进垃圾物料中易腐有机物的降解，使物料温度快速上升，杀灭垃圾中的病原菌。纤维素分解菌剂B在二次发酵(主发酵阶段)阶段接种，主要是增强对堆料中纤维素、木质素等的降解能力，促进腐殖质的形成，加速垃圾的稳定和腐熟。由于每次堆肥产生的一部分渗出液均流回到高温菌培养器和纤维素菌培养器中培养，从而形成接种菌剂堆肥——产生渗出液——强化培养——接种菌剂堆肥的渗出液循环强化培养接种方式。本方法充分利用垃圾物料中含有的大量微生物，通过自然选择作用和强化培养，随着循环次数的增加，接种后使物料中的优势微生物逐渐增多，对堆肥的促进作用提高。同时，本方法微生物直接取自当地垃圾，有很好的自适应性，而且菌剂制备成本低，操作简易。

附图说明  下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是本发明工艺流程图。

图2是堆肥不同阶段堆料中氨氮含量变化对比图

图3堆肥不同阶段堆料中有机碳含量变化对比图