综合利用啤酒生产的废弃物制备的有机肥及其制备方法

本发明属于微生物发酵工程
技术领域：
，具体涉及一种综合利用啤酒生产的废弃物制备的有机肥及其制备方法。
背景技术：
：啤酒是以大麦和大米为主要原料，辅之啤酒花和活性酵母，经发酵酿造而成。生产啤酒的废弃物主要有废水、废硅藻泥、热凝聚物三大类。啤酒废水主要来自麦芽生产过程中以及糖化、发酵和灌装过程中的洗涤水、冷凝水和排废水等。一般啤酒废水的cod为1000-2500ppm，其特点是无毒有害、具有良好的生物降解性和氮营养物较低。目前国内对啤酒废水的处理方式主要有两类：物化法和生化法。物化法是通过过滤、絮凝、沉淀、超滤、电解等方法去除杂质、悬浮物及沉淀物等。生化法采用好氧、厌氧或两者相结合的方法，依靠微生物的代谢能力，将水中的有机污染物最终转化为co2和水，达到净水目的；生化法中的好氧处理主要有氧化塘法、活性污泥法、接触氧化、生物滤池、生物转盘等形式；厌氧处理有厌氧塘、厌氧滤池、厌氧接触反应器、uacb、egsb等。以上各处理方法中，均会不断产生污泥，需要移除。啤酒污泥可以作为有机肥，但有明显臭味，目前对啤酒污泥处理主要采用固液(压榨)分离，上清液回入污水池，压榨物发酵除臭采用堆积法，需要28天才能基本除臭。无害化周期太长，设备投入和运行成本太高，难以推广。啤酒生产中用硅藻土过滤后的废硅藻泥没有单独处理方法，通常缴纳一定处理费后，由环保部门运走。另一种废弃物是啤酒生产过程中形成的热凝聚物，含有一定残糖，随其它废水一同进入污水池。由于啤酒的需求量大，导致的废水废渣也量大，在此应用背景下，本发明的发明人根据各种废弃物的特点，合理加以利用，预提供一种有效处理生产啤酒产生的废水、废水污泥、废硅藻泥、热凝聚物等废水废渣的方法。技术实现要素：本发明提供了一种综合利用啤酒生产废弃物制备有机肥的方法，针对已有的处理啤酒污泥制作有机肥存在的缺陷，根据各种废弃物的特点，合理加以利用。具体的，本发明生产啤酒产生的废弃物分别简称为啤酒污泥、热凝聚物、废硅藻泥。本发明所解决的第一个技术问题是提供综合利用啤酒生产的废弃物制备的有机肥，它是由啤酒污泥、混合芽孢杆菌增菌培养液、酵母菌增菌培养液混合发酵制备而成；其重量配比为啤酒污泥100份、混合芽孢杆菌增菌培养液5～10份、酵母菌增菌培养液5～20份。本发明是根据热凝聚物和废硅藻泥中含有可利用糖类、能促进微生物生长的养分以及少量活性酵母细胞的特点，先将这两种废弃物经过调制，制备成增菌培养基，用以处理污泥菌种的扩繁增菌，再将其接入啤酒污泥中进行发酵。本发明采用混合芽孢杆菌增菌培养液和酵母菌增菌培养液作为重要的参与成分，可以消耗热凝聚物，而且接种量大于常规接种量，这样处理可以显著缩短发酵时间和无害化周期，在控温条件下，7天左右基本除臭，与现有污泥处理28天的除臭工艺效果相同。本发明有机肥，进一步优选重量配比为啤酒污泥100份、混合芽孢杆菌增菌培养液5～10份、酵母菌增菌培养液5-10份。最优选的，本发明有机肥重量配比为啤酒污泥100份、混合芽孢杆菌增菌培养液10份、酵母菌增菌培养液10份。为了实现上述目的，本发明采用的混合芽孢杆菌增菌培养液是由下述重量配比的组分混合发酵制备而成：优选的，混合芽孢杆菌增菌培养液是由下述重量配比的组分组成：最优选的，混合芽孢杆菌增菌培养液是由下述重量配比的组分组成：本发明所述混合芽孢杆菌增菌培养液中，所述混合芽孢杆菌菌剂为下述重量配比的组分组成：枯草芽孢杆菌bacillussubtilis0.8-1.5份侧孢芽孢杆菌brevibacilluslaterosporus0.2-0.6份胶冻样芽孢杆菌bacillusmucilaginosus0.2-0.6份。进一步优选，所述混合芽孢杆菌菌剂为下述重量配比的组分组成：枯草芽孢杆菌bacillussubtilis0.8-1.2份侧孢芽孢杆菌brevibacilluslaterosporus0.3-0.5份胶冻样芽孢杆菌bacillusmucilaginosus0.3-0.5份。最优选，所述混合芽孢杆菌菌剂为下述重量配比的组分组成：枯草芽孢杆菌bacillussubtilis1份侧孢芽孢杆菌brevibacilluslaterosporus0.5份胶冻样芽孢杆菌bacillusmucilaginosus0.5份。本发明所述混合芽孢杆菌增菌培养液中，所述混合营养盐由下述重量配比的组分组成：kh2po40.5-1.5份和mgso40.2-0.6份；进一步优选，所述混合营养盐由下述重量配比的组分组成：kh2po40.6-1.0份和mgso40.2-0.5份；最优选，所述混合营养盐由下述重量配比的组分组成：kh2po41份和mgso40.4份。本发明所述混合芽孢杆菌增菌培养液中，所述混合酶制剂是由下述重量配比的组分组成：所述混合酶制剂是由下述重量配比的组分组成：进一步优选，所述混合酶制剂是由下述重量配比的组分组成：最优选，所述混合酶制剂是由下述重量配比的组分组成：上述酶的酶活力分别为：所述糖化酶的酶活力为10万u/g，所述植酸酶的酶活力为1万u/g，所述纤维素酶的酶活力为1万u/g，所述果胶酶的酶活力为2万u/g，所述木聚糖酶的酶活力为10万u/g。混合芽孢杆菌增菌培养液所述发酵包括如下步骤：a、按重量配比称取各组分；b、混合热凝聚物和废硅藻泥，调节ph值至7～7.4；c、加入剩余组分，混合后在30～35℃下培养；培养时间为3～4d。优选的，步骤b采用ph值至7；步骤c采用在34℃下培养3d。为了实现上述目的，本发明采用的酵母菌增菌培养液是由下述重量配比的组分发酵制备而成：优选的，酵母菌增菌培养液是由下述重量配比的组分组成：最优选的，酵母菌增菌培养液是由下述重量配比的组分组成：本发明酵母菌增菌培养液中，所述酵母菌为马克斯克鲁维酵母菌kluyveromycesmarxianus。本发明酵母菌增菌培养液中，所述混合营养盐由下述重量配比的组分组成：kh2po40.5-1.5份和mgso40.2-0.6份；进一步优选，所述混合营养盐由下述重量配比的组分组成：kh2po40.6-1.0份和mgso40.2-0.5份；最优选，所述混合营养盐由下述重量配比的组分组成：kh2po41份和mgso40.4份。本发明酵母菌增菌培养液中，所述混合酶制剂是由下述重量配比的组分组成：进一步优选，所述混合酶制剂是由下述重量配比的组分组成：最优选，所述混合酶制剂是由下述重量配比的组分组成：上述酶的酶活力分别为：所述糖化酶的酶活力为10万u/g，所述植酸酶的酶活力为1万u/g，所述纤维素酶的酶活力为1万u/g，所述果胶酶的酶活力为2万u/g，所述木聚糖酶的酶活力为10万u/g。酵母菌增菌培养液所述发酵包括如下步骤：a、按重量配比称取各组分；b、混合各组分，在28～32℃下培养；优选的，步骤b培养时间为3～4d。优选的，步骤b在30℃下培养4d。本发明采用混合芽孢杆菌增菌培养液和酵母菌增菌培养液作为重要的参与成分，可以消化热凝聚物，而且接种量大于常规接种量，这样处理可以显著缩短发酵时间。本发明的关键之一在于筛选得到用于啤酒污泥处理的微生物菌株，经过筛选发现：枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、侧孢芽孢杆菌(brevibacilluslaterosporus)、胶冻样芽孢杆菌(bacillusmucilaginosus)、马克斯克鲁维酵母菌(kluyveromycesmarxianus)中的任意一种具有去除氨氮的作用。筛选出来的上述菌株可以有效的去除啤酒污泥的臭味。特别的，马克斯克鲁维酵母菌(kluyveromycesmarxianus)具有明显的消除氨氮和啤酒污泥本身特殊臭味的作用，除臭效果优于枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、侧孢芽孢杆菌(brevibacilluslaterosporus)、胶冻样芽孢杆菌(bacillusmucilaginosus)。同时，枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、侧孢芽孢杆菌(brevibacilluslaterosporus)、和胶冻样芽孢杆菌(bacillusmucilaginosus)具有促进土壤溶磷和释钾的作用，可以促进植物根系生长和养分吸收。筛选上述菌株是通过由生产啤酒产生的热凝聚物和废硅藻泥制作的培养基筛选的。培养基是由热凝聚物、废硅藻泥，根据筛选菌株的生长ph要求调节ph值，用于筛选适应的菌种，可以去除啤酒污泥的恶臭味，做到无害化除臭处理。发明人筛选的菌种包括细菌、酵母菌和丝状真菌。由于芽孢杆菌与酵母菌的生长ph有差异，对用于细菌的培养液要调节ph值至7～7.4；用于酵母菌、丝状真菌的培养液不需要调节，为培养液自然ph值。细菌的培养基及培养条件为，按重量配比计，将热凝聚物和废硅藻泥2:1混合，用naoh调ph值至7～7.4，作为筛选细菌的培养液，分装250ml三角瓶，每瓶100ml，经过高温灭菌后，每瓶分别接入不同的细菌。在30～35℃下培养3～4d。酵母菌的培养基及培养条件为，按重量配比计，将热凝聚物和废硅藻泥2:1混合，不调ph值，作为筛选酵母菌的培养液，分装三角瓶和高温灭菌同细菌的培养基。每瓶分别接入不同的酵母菌。在28～32℃下培养3～4d。丝状真菌的培养基及培养条件为，按重量配比计，将热凝聚物和废硅藻泥2:1混合，不调ph值，作为筛选丝状真菌的培养液，分装三角瓶和高温灭菌同细菌的培养基。每瓶分别接入不同的真菌。在28～32℃下培养3～4d。然后，分别从以上不同菌株的培养液中按重量配比计，各取20份，加入100份啤酒污泥，混匀后在32～35℃下培养5～7d，观察各瓶的气(臭)味和用试纸检测氨氮高低，选择臭味和氨氮较少的菌株，作为进一步复筛和组合试验。经过对上百株微生物比较和组合试验后，排除了丝状真菌。进一步的，再综合考虑菌株本身的安全性、工业化生产的难易程度，发酵的综合效果等最终确定选择枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、侧孢芽孢杆菌(brevibacilluslaterosporus)、胶冻样芽孢杆菌(bacillusmucilaginosus)和马克斯克鲁维酵母菌(kluyveromycesmarxianus)，作为啤酒污泥处理菌株。通过实验发现以上菌株，均对氨氮有去除作用，其中马克斯克鲁维酵母菌对啤酒污泥本身的臭味有明显消除作用。枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌还对土壤溶磷和释钾，以及促进植物根系生长和养分吸收具有益作用。在筛选发现上述菌种后，发明人利用热凝聚物和废硅藻泥配制成为增菌培养液。包括前述的混合芽孢杆菌增菌培养液、酵母菌增菌培养液。具体的，上述增菌培养液中所述的混合酶制剂的制备方法为：按重量配比计为：糖化酶︰植酸酶︰纤维素酶︰果胶酶︰木聚糖酶＝0.8～1.2︰0.4～0.8︰0.2～0.4︰0.3～0.5︰0.04～0.06，将五者混匀即可。进一步优选的，上述增菌培养液中所述的混合酶为按重量配比计，糖化酶︰植酸酶︰纤维素酶︰果胶酶︰木聚糖酶＝1︰0.4～0.8︰0.2～0.4︰0.3～0.5︰0.04～0.06。最优选的，上述增菌培养液中所述的混合酶为按重量配比计，糖化酶︰植酸酶︰纤维素酶︰果胶酶︰木聚糖酶＝1︰0.6︰0.2︰0.3︰0.04。具体的，上述混合芽孢杆菌增菌培养液的制备方法为：由以下重量配比的原料经培养而成：热凝聚物10～20份、废硅藻泥5～10份、混合芽孢杆菌的固体菌种0.5～1.0份、混合营养盐0.01～0.06份、混合酶制剂0.01～0.03份。先将热凝聚物与废硅藻泥的混合物，用naoh调ph7-7.4后，再加入其余成分混匀后在30～35℃下培养3～4d。优选的，上述混合芽孢杆菌增菌培养液中：热凝聚物10份、废硅藻泥6份、混合芽孢杆菌的固体菌种0.75份、混合营养盐0.02份、混合酶制剂0.02份，调ph7在34℃下培养3d。具体的，上述酵母菌增菌培养液的制备方法为：由以下重量配比的原料经培养而成：热凝聚物10～20份、废硅藻泥5～10份、混合酵母菌的固体菌种0.5～1.0份、混合营养盐0.01～0.06份、混合酶制剂0.01～0.03份。混匀后在28～32℃下培养3～4d。优选的，上述酵母菌增菌培养液中：热凝聚物10份、废硅藻泥6份、混合酵母菌的固体菌种0.75份、混合营养盐0.02份、混合酶制剂0.02份，在30℃下培养4d。本发明所解决的第二个技术问题是提供综合利用啤酒生产的废弃物制备的有机肥的制备方法，包括如下步骤：a、制备增菌培养液：按混合芽孢杆菌增菌培养液称取各组分，混合热凝聚物和废硅藻泥，调节ph值至7～7.4，加入剩余组分，混合后在30～35℃下培养3～4天；按酵母菌增菌培养液称取各组分，混合均匀后在28～32℃下培养3～4天；b、啤酒污泥发酵：按照如下重量配比，取啤酒污泥100份、步骤a所得混合芽孢杆菌增菌培养液5～10份，酵母菌增菌培养液5～20份，混合后在35～45℃下，发酵6～7天；c、发酵物固液分离；发酵后的污泥脱水，烘干，得啤酒污泥发酵物。本发明制备方法中：步骤b所述啤酒污泥的发酵条件优选在40℃下发酵7天。步骤c所述的脱水为采用螺旋压榨机挤压脱水，啤酒污泥脱水后含水率60～65％；步骤c脱水得到的上清液返回污泥池；步骤c所述的烘干为干燥固体渣至含水率低于30％。在上述制备方法的基础上，发明人还提供了步骤d，用于制备调制有机肥。步骤d为混合秸秆发酵，具体过程为；按重量配比混合以下组分：步骤c所得啤酒污泥发酵物100份、秸秆粉10～30份，混合后发酵6-10天，再烘干脱水至含水率小于30％；优选的，按重量配比混合以下组分：步骤c所得啤酒污泥发酵物100份、秸秆粉15份。步骤d中，所述秸秆粉采用花生壳、玉米杆或稻麦草为原料，粉碎而成。步骤d中，发酵条件为控制中心料温度60℃～70℃；步骤d中，混合后发酵6-7天。本发明的有益效果在于：本发明将原来啤酒厂单独难以处理的热凝聚物和废硅藻泥与啤酒污泥一并综合利用，利用热凝聚物和废硅藻泥中含有的丰富养分来培养菌种，使接入污泥发酵中的微生物数量大大增加，显著缩短了发酵时间；并且，最终有机肥产品中的芽孢杆菌数量为单独污泥发酵的3～5倍，达cfu3～5亿/g以上，超过了农用微生物菌剂的指标(gb20287-2006≥2.0亿)。另外，由于有机肥的废硅藻泥中吸附了大量小分子有机物和无机盐类，有缓释作用，有助于农作物生长和改善土壤。既解决了啤酒厂主要废弃物的处置问题，又获得了肥效高的高品质有机肥，将啤酒厂的三种废弃物共同处理，为解决啤酒厂废弃物提供了一条全新的处理途径。具体实施方式现有处理啤酒污泥的方法主要有焚烧法和自然发酵法两种。前者会对空气产生污染；后者为生物处理法，靠污泥自带以及环境中存在的微生物进行分解腐熟，处理时间通常在28天以上，周期过长，难以标准化和工业化生产，并且易对地下水造成二次污染。本发明用以啤酒污泥为主要原料的培养基中，对细菌、酵母菌和丝状真菌三大类微生物的数百株菌进行了筛选，测定了菌株的生长量、氨氮去除率和外观气味等指标，排除了丝状真菌。进一步的，再综合考虑菌株本身的安全性、工业化生产的难易程度，发酵的综合效果等最终确定选择枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和马克斯克鲁维酵母菌作为啤酒污泥处理菌株。通过实验发现以上菌株，均对氨氮有去除作用，其中马克斯克鲁维酵母菌对啤酒污泥本身的臭味有明显消除作用。枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌还对土壤溶磷和释钾，以及促进植物根系生长和养分吸收具有益作用。啤酒生产中另外两种废物：热凝聚物和废硅藻泥没有单独处理方法，发明人通过实验发现热凝聚物和废硅藻泥中含有可利用糖类、丰富的能促进微生物生长的养分以及少量活性酵母细胞，可以用作培养污泥处理菌种的基质，既减少了污染物排放量，又通过增菌培养，降低了制种成本，一举两得。试验发现，三种芽孢杆菌在热凝聚物和废硅藻泥混合培菌液中的接种比例为1:0.5:0.5，芽孢杆菌培菌液与酵母菌培菌液用于啤酒污泥发酵的接种比例为1.5:1较好。为了使热凝聚物和废硅藻泥混合培菌液有更好的增菌效果，需要一定的营养盐和酶制剂。营养盐包括kh2po4和mgso4，补充微生物生长所需的钾、磷、硫和镁元素。因热凝聚物中的糖分和生长因子偏低，通过加入混合酶制剂，将废硅藻泥中的残留养分分解释放出来。通过以上添加营养盐和酶制剂措施，与未添加的培菌液相比，芽孢杆菌和酵母菌的细胞数分别提高130％和180％以上。由于热凝聚物和废硅藻泥本身也是啤酒厂废弃物，在本发明中做为培菌基质，所以与一般微生物工业生产过程不同，可以尽可能加大接种比例到10％-30％，一方面可以多消耗热凝聚物和废硅藻泥，减少污染物排放；另一方面由于增加了接种到污泥中的微生物数量，与自然发酵相比，明显缩短了发酵时间。下列试验例与实施例中，所采用的枯草芽孢杆菌来自中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，菌种编号cgmcc1.836。侧孢芽孢杆菌来自中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，菌种编号，cgmcc1.864。胶冻样芽孢杆菌来自中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，菌种编号cgmcc1.231。马克斯克鲁维酵母来自中国微生物菌种保存管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，保藏编号cgmccno.9427。酶制剂购自济南百斯杰生物工程有限公司。糖化酶的酶活力为10万u/g；植酸酶的酶活力为1万u/g；纤维素酶的酶活力为1万u/g；果胶酶的酶活力为2万u/g；木聚糖酶的酶活力为10万u/g。上述芽孢杆菌和酵母菌的固体菌种扩增制备方法如下：先分别制备以上三种芽孢杆菌的培养液和马克斯克鲁维酵母菌的培养液，再将这两种培养液接种到麸皮玉米培养基中，经培养分别得到混合芽孢杆菌和酵母菌的固体菌种。具体的，混合芽孢杆菌固体菌种的制备方法为：分别从枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的斜面保藏菌种中各挑取1环(接种环)，分别各接入100ml牛肉膏蛋白胨液体培养基中，于32～35℃温度摇瓶培养(150～200rpm)培养2d，分别得到枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的培养液。再按重量比计，将这三种芽孢杆菌的培养液1:0.5～1:0.5～1混合，成为混合芽孢杆菌培养液。再按重量比计，上述混合芽孢杆菌培养液:麸皮:玉米:水＝0.5～2:8:2:7。于32～35℃温度培养4～5d，成为混合芽孢杆菌固体菌种。优选的，上述三种芽孢杆菌的培养液混合比例为1:0.5:0.5。上述混合芽孢杆菌培养液:麸皮:玉米:水＝1:8:2:7。具体的，酵母菌固体菌种的制备方法为：从马克斯克鲁维酵母菌的斜面保藏菌种中挑取1环(接种环)，接入100mlpda(土豆蔗糖)液体培养基中，于28～32℃温度摇瓶培养(150～200rpm)培养2～3d，得到酵母菌培养液。再按重量比计，将酵母菌培养液:麸皮:玉米:水＝0.5～2:8:2:7混合均匀，于28～32℃温度培养2～3d，即得马克斯克鲁维酵母菌的酵母固体菌种。优选的，上述酵母菌培养液:麸皮:玉米:水＝1:8:2:7。上述牛肉膏蛋白胨培养基和pda(土豆蔗糖)培养基均为微生物学中常用的培养基。下述实施例为发明人筛选确定发酵菌株及发酵条件的试验过程，需要注意的是下面的实施仅用举例说明，本
发明内容并不局限于此。实施例1啤酒污泥除臭菌株筛选试验本发明的发明人对细菌、酵母菌和丝状真菌三大类微生物的数百株菌进行了筛选，测定了菌株的生长量、氨氮去除率和外观气味等指标，筛选方法如下：取啤酒厂热凝聚物6kg和废硅藻泥3kg，混合均匀，称取3kg，用2nnaoh调ph7.2，分装250ml三角瓶，每瓶20g，包扎后蒸汽灭菌120℃20分钟，分别从不同细菌保存斜面中挑取1环，接入三角瓶中。在33℃下培养3d。再分别各取200g啤酒污泥，放入各三角瓶中，摇匀后在33℃下培养5～7d，观察污泥臭味减轻情况并测定氨氮。再取余下的热凝聚物和废硅藻泥混合物，分装250ml三角瓶，每瓶20g，包扎后蒸汽灭菌120℃、20分钟，分别从不同酵母菌保存斜面中挑取1环，接入三角瓶中。在33℃下培养3d。再分别各取200g啤酒污泥，放入各三角瓶中，摇匀后在33℃下培养5～7d，观察污泥臭味减轻情况并测定氨氮。表1是其中部分细菌的测定结果；表2是其中部分真菌的测定结果。表1不同细菌对啤酒污泥的发酵情况注：臭味：++++(原来污泥臭味)，+++～+(不同程度减少)，—(基本无臭)；氨氮：根据氨氮试纸变色，+(最少)～++++(最高)。表1结果显示：b2胶冻样芽孢杆菌，b10枯草芽孢杆菌，b21侧孢芽孢杆菌三者的除污泥臭味效果相对较好；除氨氮效果普通。表2不同真菌对啤酒污泥的发酵情况注：臭味：++++(原来污泥臭味)，+++～+(不同程度减少)，—(基本无臭)；氨氮：根据氨氮试纸变色，+(最少)～++++(最高)。表2结果显示：f1啤酒酵母，f5马克斯克鲁维酵母的除氨氮效果均较好，而马克斯克鲁维酵母除污泥臭味特别明显。但是由于废硅藻泥中含有少量啤酒酵母，为简化操作过程，所以只选马克斯克鲁维酵母。实施例2啤酒污泥处理菌株组合和接种比例试验取啤酒厂热凝聚物2kg和废硅藻泥1kg，混合均匀。从中称取1kg，用2nnaoh调ph7.2，分装3个250ml三角瓶，每瓶装100g，包扎后蒸汽灭菌120℃20分钟，分别从胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌的保存斜面中，各挑取1环，分别接种1个三角瓶。在33℃下培养3d，分别制成胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌的培养液。再用余下的2kg热凝聚物和废硅藻泥混合物，分装250ml三角瓶，每瓶20g，包扎后蒸汽灭菌120℃20分钟，从马克斯克鲁维酵母的保存斜面中，挑取1环，接入三角瓶中。在30℃下培养3d，制成马克斯克鲁维酵母培养液。分别将胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌培养液，择一使用，以及按重量比1:1和1:1:1，两组合及三组合，混合成混合芽孢杆菌培养液，分别再按重量比2:1与马克斯克鲁维酵母培养液混合，配成混合芽孢杆菌和酵母菌培养液。另取干净250ml三角瓶，每瓶加入不同的混合芽孢杆菌和酵母菌培养液20g和200g啤酒污泥，摇匀后在33℃下培养5～7d，观察污泥臭味减轻情况并测定氨氮。表3和表4是其中部分组合的测定结果。表5是不同细菌和酵母菌接种比例的测定结果。表3不同混合芽孢杆菌和酵母菌培养液对啤酒污泥的发酵情况注：臭味：++++(原来污泥臭味)，+++～+(不同程度减少)，—(基本无臭)；氨氮：根据氨氮试纸变色，+(最少)～++++(最高)；枯：枯草芽孢杆菌，胶：胶冻样芽孢杆菌，侧：侧孢芽孢杆菌。表4不同混合芽孢杆菌和酵母菌培养液对啤酒污泥的发酵情况注：臭味：++++(原来污泥臭味)，+++～+(不同程度减少)，—(基本无臭)；氨氮：根据氨氮试纸变色，+(最少)～++++(最高)；枯：枯草芽孢杆菌，胶：胶冻样芽孢杆菌，侧：侧孢芽孢杆菌；细菌：酵母菌指混合芽孢杆菌培养液与酵母菌培养液的接种比例。表5混合芽孢杆菌和酵母菌培养液的不同接种比例对啤酒污泥的发酵情况注：臭味：++++(原来污泥臭味)，+++～+(不同程度减少)，—(基本无臭)；氨氮：根据氨氮试纸变色，+(最少)～++++(最高)；枯：枯草芽孢杆菌，胶：胶冻样芽孢杆菌，侧：侧孢芽孢杆菌；细菌：酵母菌指混合芽孢杆菌培养液与酵母菌培养液的接种比例。表3-表5结果显示，采用枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌的混合比例为1:0.5:0.5；混合芽孢杆菌培养液和酵母菌培养液的接种比例为1:1～2:1较好。实施例3利用热凝聚物液和废硅藻泥的混合物培养芽孢杆菌试验取啤酒厂热凝聚物2kg和废硅藻泥2kg，分别用2nnaoh调ph7.2，再按不同比例混合，分装250ml三角瓶，每瓶装100g，包扎后蒸汽灭菌120℃、20分钟。配制牛肉膏蛋白胨培养基(细菌通用培养基)300ml，分装3个250ml三角瓶中，每瓶装100ml，包扎后蒸汽灭菌120℃、20分钟。分别从枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌的保存斜面中，各挑取1环，分别接种。在33℃下培养3d，分别制成枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌培养液。再分别取枯草芽孢杆菌培养液20ml、胶冻样芽孢杆菌培养液10ml和侧孢芽孢杆菌培养液10ml培养液，混匀成为混合芽孢杆菌培养液。称取以上经调节ph7.2的热凝聚物和废硅藻泥，按下表6配制不同比例(重量比)的混合物，并接种混合芽孢杆菌培养液，33℃下培养3d。表6不同比例的热凝聚物和废硅藻泥混合物对芽孢杆菌的培养效果编号12345678热凝聚物30g40g50g60g70g80g90g100g废硅藻泥70g60g50g40g30g20g10g——混合芽孢杆菌培养液1ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml细胞数108/ml2.502.452.873.343.562.120.580.05注：80～100％废硅藻泥太浓稠，很难混合，故不做(以下同)。根据表6结果，选择采用热凝聚物和废硅藻泥6:4～7:3的混合比例。实施例4利用热凝聚物液和废硅藻泥的混合物培养酵母菌试验配制pda培养基(土豆蔗糖培养基)100ml，装入250ml三角瓶中，包扎后蒸汽灭菌120℃20分钟。从马克斯克鲁维酵母菌的保存斜面中，挑取1环接种。在30℃下培养3d，制成酵母菌培养液。称取热凝聚物和废硅藻泥，按下表7配制不同比例(重量比)的混合物，并接种酵母菌培养液，30℃下培养3d。表7不同比例的热凝聚物和废硅藻泥混合物对酵母菌的培养效果编号12345678热凝聚物30g40g50g60g70g80g90g100g废硅藻泥70g60g50g40g30g20g10g——酵母菌培养液1ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml细胞数108/ml0.670.650.930.960.960.840.720.12根据表7结果，选择采用热凝聚物和废硅藻泥5:5～7:3的混合比例。实施例5热凝聚物液和废硅藻泥的混合物中添加营养盐和酶制剂的培养试验称取kh2po450g，加入50ml水，配制成10％kh2po4溶液。称取mgso425g，加入500ml水，配制成5％mgso4溶液。称取10万单位糖化酶1g，加水10ml，配制成10％溶液。称取1万单位植酸酶1g，加水10ml，配制成10％溶液。称取1万单位纤维素酶1g，加水10ml，配制成10％溶液。称取10万单位木聚糖酶1g，加水10ml，配制成10％溶液。称取2万单位糖化酶1g，加水10ml，配制成10％溶液。配制牛肉膏蛋白胨培养基，按照实施例3制备混合芽孢杆菌培养液。取啤酒厂热凝聚物2kg和废硅藻泥1kg，混合均匀后，用2nnaoh调ph7.2，分装250ml三角瓶，每瓶装100g。再加入不同营养盐和酶制剂，接种混合芽孢杆菌培养液后的培养效果见表8、表9、表10和表11。表8添加营养盐和酶制剂对芽孢杆菌的培养效果注：表中酶制剂：糖表示糖化酶，植表示植酸酶，纤表示纤维素酶，果表示果胶酶，木表示木聚糖酶。均配制成10％溶液使用。表9添加营养盐和酶制剂对芽孢杆菌的培养效果注：表中酶制剂：糖表示糖化酶，植表示植酸酶，纤表示纤维素酶，果表示果胶酶，木表示木聚糖酶。均配制成10％溶液使用。表10不同酶制剂浓度对芽孢杆菌的培养效果注：表中酶制剂：糖表示糖化酶，植表示植酸酶，纤表示纤维素酶，果表示果胶酶，木表示木聚糖酶。均配制成10％溶液使用。表11不同酶制剂浓度对芽孢杆菌的培养效果(续表10编号)注：表中酶制剂：糖表示糖化酶，植表示植酸酶，纤表示纤维素酶，果表示果胶酶，木表示木聚糖酶。均配制成10％溶液使用。表8-11结果表明，添加营养盐和五种酶制剂对提高培养芽孢杆菌细胞数有作用。配制pda培养基，按照实施例4制备酵母菌培养液。取啤酒厂热凝聚物2kg和废硅藻泥1kg，混合均匀，分装250ml三角瓶，每瓶装100g。再加入不同营养盐和酶制剂，接种混合芽孢杆菌培养液后的培养效果见表12、表13、表14和表15。表12添加营养盐和酶制剂对酵母菌的培养效果注：表中酶制剂：糖表示糖化酶，植表示植酸酶，纤表示纤维素酶，果表示果胶酶，木表示木聚糖酶。均配制成10％溶液使用。表13添加营养盐和酶制剂对酵母菌的培养效果注：表中酶制剂：糖表示糖化酶，植表示植酸酶，纤表示纤维素酶，果表示果胶酶，木表示木聚糖酶。均配制成10％溶液使用。表14不同酶制剂浓度对酵母菌的培养效果表15不同酶制剂浓度对酵母菌的培养效果(续表14编号)注：表中酶制剂：糖表示糖化酶，植表示植酸酶，纤表示纤维素酶，果表示果胶酶，木表示木聚糖酶。均配制成10％溶液使用。表12-表15结果表明，添加营养盐和五种酶制剂对提高培养细胞数有作用。实施例6用芽孢杆菌增菌培养液和酵母菌增菌培养液的不同比例和接种量做污泥发酵按实施例3制备混合芽孢杆菌培养液。按实施例4制备酵母菌培养液。分别称取糖化酶100g、植酸酶60g、纤维素酶20g、果胶酶30g和木聚糖酶4g，混合均匀，成为混合酶制剂。称取热凝聚物1kg和废硅藻泥0.5kg，混合均匀后，加入kh2po41.5g和mgso40.4g，用2nnaoh调ph7.2。再加入以上混合酶制剂3g，分装250ml三角瓶，每瓶装100g，并接入混合芽孢杆菌培养液1ml，于33℃下培养3d，成为混合芽孢杆菌增菌培养液。称取热凝聚物1kg和废硅藻泥0.5kg，加入kh2po41.5g和mgso40.4g，以上混合酶制剂3g，混合均匀。分装250ml三角瓶，每瓶装100g，并接入酵母菌培养液1ml，于30℃下培养3d，成为酵母菌增菌培养液。根据前面优化结果，按下表16，用混合芽孢杆菌增菌培养液和酵母菌增菌培养液不同比例和接种量做污泥发酵。接种后搅匀，在33℃下培养5～7d，观察污泥臭味减轻情况并测定氨氮。表16污泥发酵中增菌培养液的不同比例和接种量表16结果显示，混合芽孢杆菌增菌液和酵母菌增菌液的接种比例为2:3～3:2较好。在污泥发酵中的接种比15～20％。较大的接种比有利于去除臭味和氨氮，并能消耗更多的热凝聚物和废硅藻泥。实施例7啤酒污泥发酵试验(2020-8-4)按实施例3的方法制备混合芽孢杆菌培养液。按实施例4的方法制备酵母菌培养液。按实施例6的方法制备混合酶制剂。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备混合芽孢杆菌增菌培养液20kg。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备酵母菌增菌培养液20kg。取啤酒污泥200kg，装入塑料桶中，分别加入混合芽孢杆菌增菌培养液15kg和酵母菌增菌培养液15kg。因为是夏季8月，不需特别保温。用空压机气流间断搅拌(10分钟/小时)，料温在35～45℃，发酵6天。与发酵前污泥(臭味浓郁)相比，无明显氨味和臭味。按啤酒厂原工艺将污泥用泵抽入叠螺机压榨；得到固态含水约65％压榨物，无明显氨味和臭味。实施例8啤酒污泥发酵试验(2020-8-25)按实施例3的方法制备混合芽孢杆菌培养液。按实施例4的方法制备酵母菌培养液。按实施例6的方法制备混合酶制剂。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备混合芽孢杆菌增菌培养液100kg。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备酵母菌增菌培养液100kg。取啤酒污泥800kg，装入塑料桶中，每桶200kg，共4桶，每桶分别加入混合芽孢杆菌增菌培养液20kg和酵母菌增菌培养液20kg。用空压机气流间断搅拌(10分钟/小时)，料温在35～45℃，发酵6天。与发酵前污泥(臭味浓郁)相比，无明显氨味和臭味。按啤酒厂原工艺将污泥用泵抽入叠螺机压榨；得到固态含水约65％压榨物，无明显氨味和臭味。实施例9啤酒污泥发酵和调制有机肥(2020-9-10)按实施例3的方法制备混合芽孢杆菌培养液。按实施例4的方法制备酵母菌培养液。按实施例6的方法制备混合酶制剂。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备混合芽孢杆菌增菌培养液100kg。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备酵母菌增菌培养液100kg。取啤酒污泥800kg，装入塑料桶中，每桶200kg，共4桶，每桶分别加入混合芽孢杆菌增菌培养液20kg和酵母菌增菌培养液20kg。因为是夏末秋初9月，不需特别保温。用空压机气流间断搅拌(10分钟/小时)，料温在35～45℃，发酵7天。与发酵前污泥(臭味浓郁)相比，无明显氨味和臭味。按啤酒厂原工艺将污泥用泵抽入叠螺机压榨；得到固态含水约65％压榨物，无明显氨味和臭味。取压榨后的污泥，按下表17分组，加入花生壳粉，发酵制作有机肥。表17污泥发酵中辅料配比编号压榨后污泥(kg)花生壳粉疏松度芽孢杆菌cfu(108/g)110010一般2.5210015好3.8310020好5.2注：原来工艺污泥中芽孢杆菌cfu为1.2。以上三组装入大号青储塑料袋中，在28～30℃环境中发酵3天，倒出摊薄20cm继续发酵4天。物料无臭无味。实施例10啤酒污泥发酵和调制有机肥(2020-9-26)按实施例3的方法制备混合芽孢杆菌培养液。按实施例4的方法制备酵母菌培养液。按实施例6的方法制备混合酶制剂。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备混合芽孢杆菌增菌培养液100kg。按实施例6的方法用热凝聚物和废硅藻泥制备酵母菌增菌培养液100kg。取啤酒污泥800kg，装入塑料桶中，每桶200kg，共4桶，每桶分别加入混合芽孢杆菌增菌培养液20kg和酵母菌增菌培养液20kg。用空压机气流间断搅拌(10分钟/小时)，料温在35～45℃，发酵7天。经过叠螺机压榨；收集得到压榨物约420kg，加入稻草杆粉60kg，用搅拌机混匀后堆积，表面覆盖上塑料膜，2天后中心料温升到60℃以上，翻料1次，2天后再翻料1次并去掉塑料膜，2天后再翻1次，继续发酵至7天。取样测定：有机质46.4％(干基计)，粪大肠菌群数＜3.0个/g。芽孢杆菌数量cfu4.2亿/g。综上所述，本发明综合利用了啤酒生产过程中的废渣废水等废弃物，筛选出能显著去除啤酒污泥臭味的菌株，还利用了啤酒生产过程中产生的热凝聚物和废硅藻泥制备菌种的培养液，一举三得处置、利用了啤酒废弃物，还得到了肥效高的有机肥，对环境友好；为公众提供了一种综合处置利用啤酒废弃物的新方法。当前第1页12