有机废弃物的处理的制作方法

发明领域本发明涉及废弃物管理。具体地，本发明涉及有机废弃物的处理，并且更具体地，涉及有机废弃物的快速高温处理(rapid thermophilic treatment)。本发明还涉及一种源自有机废弃物处理的有机肥料。

背景技术：

0、发明背景

1、有机废弃物诸如食物废弃物和农业废弃物大量产生，并且观察到废弃物产生量的增加趋势。废弃物管理现在正成为一个巨大的问题。大多数有机废弃物要么被焚烧，要么被扔进垃圾填埋场或海洋。随着时间的推移，垃圾填埋场中的有机废弃物经历生物降解，并产生大量温室气体诸如甲烷，从而导致气候温度升高(温室效应)。诸如抗生素、化学品和病原体等有害物质可能会从有机废弃物中浸出，并随着有机废弃物的分解进入土壤和地下水。

2、找到正确管理有机废弃物的方法至关重要。已经尝试将有机废弃物转化或再循环为有用的货物或产品，尽管这仅构成所产生的有机废弃物的一小部分。由于最近公众对废弃物管理意识的提高，涉及有机废弃物的回收的活动逐渐增加，然而，由于回收有机废弃物的可用方法的各种限制，这仍然不令人满意。

3、回收有机废弃物的一个例子是经由消化将有机废弃物转化为能量，其中在消化过程中，废弃物经受缺氧的环境并分解，产生称为沼气的替代性能源。污泥是沼气生产的副产品，并且可用于施肥和改良土壤，并灭活有机废弃物中的病原体。尽管如此，沼气生产通常需要很高的资金成本和很长的处理时间，并且不是所有类型的有机废弃物都可以这样处理。有机废弃物的其他替代性用途包括养鱼、生产供人和动物食用的藻类以及生产用于动物饲料补充剂的水生植物。有机废弃物也经常经历堆肥，直到它成为营养丰富的肥料或土壤调节剂和土壤改良剂。

4、堆肥通过微生物过程将有机废弃物转化为无害的和增值的产品。堆肥通常通过使用天然存在的微生物自然地进行，并且通常不会产生有害的副产物，并且因此通常不需要后加工处理(post-process treatment)。然而，自然堆肥很容易需要长达数月并且甚至数年的时间才能成熟，并且通常会产生氮、磷和钾(npk)含量相对较低(通常小于1:1:1)的产品。具有低氮磷钾含量的有机肥料用处较小并且价值较低。

5、目前有多种生物处理可用于提高堆肥的速度。这些处理中的一种在中国专利第cn112760274b号中公开。使用含有泛菌属种(pantoea sp.)的液体或固体制剂对固体有机废弃物进行有氧堆肥，需要约10天或更长时间成熟废弃物。而日本专利第jp 5445821 b2号公开了含有选自类芽孢杆菌属种(paenibacillus sp.)、芽孢杆菌属种(bacillus sp.)和短杆菌属种(brevibacterium sp.)的微生物的微生物组合物在有机废弃物分解中的用途，处理时间相对较短，即3天至5天。在pct公布第wo 2011/119112 a1号中，公开了一种用于处理有机废弃物的方法，包括在将有机废弃物至少部分转化为有机肥料的条件下使有机废弃物与芽孢杆菌属种微生物、假单胞菌属种(pseudomonas sp.)微生物、双歧杆菌属种(bifidobacterium sp.)微生物和乳杆菌属种(lactobacillus sp.)微生物中的至少三种接触的步骤。然而，这个过程仍然需要至少24小时才能成熟。

6、尽管与自然堆肥相比，可用的生物处理需要相对较短的时间段来成熟，但考虑到有机废弃物产生量巨大，其效率仍然不令人满意。因此，对提供一种用于处理有机废弃物的高效、简单、成本有效和环境友好的方法存在需求。

技术实现思路

0、发明概述

1、根据本发明的一个方面，提供了一种处理有机废弃物的方法，包括以下步骤：用包含以下微生物物种的微生物组合物处理有机废弃物：尼尔菌属种(niallia sp.)、寡养单胞菌属种(stenotrophomonas sp.)和葡萄球菌属种(staphylococcus sp.)，其中所述处理步骤在有氧环境和搅拌下进行以将所述有机废弃物转化为有机肥料。

2、优选地，有机废弃物的初始水分含量控制在25wt％至70wt％，优选地在30wt％至65wt％，并且更优选地约45wt％。

3、优选地，尼尔菌属种是环状尼尔菌(niallia circulans)、花椒内生尼尔菌(niallia endozanthoxylica)、尼尔森氏尼尔菌(niallia nealsonii)、红豆杉尼尔菌(niallia taxi)和稻根土尼尔菌(niallia oryzisdi)，寡养单胞菌属种是嗜麦芽寡养单胞菌(stenotrophomonas maltophilia)、嗜根寡养单胞菌(stenotrophomonas rhizophili)、非洲寡养单胞菌(stenotrophomonas africana)和微嗜酸寡养单胞菌(stenotrophomonasacidaminiphlia)，葡萄球菌属种是溶血葡萄球菌(staphylococcus haemolyticus)、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)、中间葡萄球菌(staphylococcus intermedius)、表皮葡萄球菌(staphylococcus epidermidis)和模仿葡萄球菌(staphylococcus simulan)。

4、优选地，微生物组合物与有机废弃物的重量比为1:1000至2:1000。

5、优选地，处理步骤在60℃至85℃的温度进行。

6、优选地，处理步骤使用间歇性曝气进行，并且更优选地，曝气的每个循环进行5分钟至45分钟并暂停5分钟至45分钟。

7、优选地，搅拌的转速为3rpm至10rpm。

8、优选地，在处理步骤之前，该方法还包括减小有机废弃物的尺寸的步骤。

9、优选地，微生物组合物是包含1×1010cfu/克粉末至15×1010cfu/克粉末的量的微生物的粉末。更优选地，微生物组合物包含选自米糠、灰分、水、脱脂奶粉、玉米粗粉或其任何组合的填充剂(bulking agent)。

10、可选择地，微生物组合物是包含5vol％至50vol％的微生物的溶液。

11、优选地，处理步骤进行12小时或更短。

12、本发明的优选实施方案由以下在附图中充分描述和说明并在所附权利要求中特别指出的新颖特征和部分的组合组成；应当理解，在不脱离本发明的范围或不牺牲本发明的任何优点的情况下，本领域技术人员可以对细节进行各种改变。

技术特征：

1.一种处理有机废弃物的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机废弃物的初始水分含量控制在25wt％至70wt％。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述有机废弃物的初始水分含量控制在30wt％至65wt％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述尼尔菌属种是环状尼尔菌(niallia circulans)、花椒内生尼尔菌(niallia endozanthoxylica)、尼尔森氏尼尔菌(niallia nealsonii)、红豆杉尼尔菌(niallia taxi)和稻根土尼尔菌(nialliaoryzisdi)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述寡养单胞菌属种是嗜麦芽寡养单胞菌(stenotrophomonas maltophilia)、嗜根寡养单胞菌(stenotrophomonasrhizophilia)、非洲寡养单胞菌(stenotrophomonas africana)和微嗜酸寡养单胞菌(stenotrophomonas acidaminiphlia)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述葡萄球菌属种是溶血葡萄球菌(staphylococcus haemolyticus)、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)、中间葡萄球菌(staphylococcus intermedius)、表皮葡萄球菌(staphylococcus epidermidis)和模仿葡萄球菌(staphylococcus simulans)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述微生物组合物与有机废弃物的重量比为1:1000。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述处理步骤在60℃至85℃的温度进行。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述处理步骤使用间歇性曝气进行。

10.根据权利要求9所述的方法，其中曝气的每个循环进行5分钟至45分钟并暂停5分钟至45分钟。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述搅拌的转速为3rpm至10rpm。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，还包括在所述处理步骤之前减小所述有机废弃物的尺寸的步骤。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述微生物组合物是粉末。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述微生物组合物包含1×1010cfu/克粉末至15×1010cfu/克粉末的量的微生物。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述微生物组合物还包含填充剂。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述填充剂选自米糠、灰分、水、脱脂奶粉、玉米粗粉或其任何组合。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中所述微生物组合物是溶液。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述微生物组合物包含5vol％至50vol％的微生物。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中所述处理步骤进行12小时或更短。

技术总结
本发明涉及一种处理有机废弃物的方法，包括以下步骤：用包含以下微生物物种的微生物组合物处理有机废弃物：尼尔菌属种(Niallia sp.)、寡养单胞菌属种(Stenotrophomonas sp.)和葡萄球菌属种(Staphylococcus sp.)，其中所述处理步骤在有氧环境和搅拌下进行以将有机废弃物转化为有机肥料。

技术研发人员：沈应仲,潘春木
受保护的技术使用者：比奥麦克斯私人控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/3