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CN116041093A - 厨余垃圾处理剂及厨余垃圾的处理方法 - Google Patents

厨余垃圾处理剂及厨余垃圾的处理方法 Download PDF

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CN116041093A CN202211564194.9A CN202211564194A CN116041093A CN 116041093 A CN116041093 A CN 116041093A CN 202211564194 A CN202211564194 A CN 202211564194A CN 116041093 A CN116041093 A CN 116041093A
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胡辉美
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Changsha Zoomlion Environmental Industry Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种厨余垃圾处理剂及厨余垃圾的处理方法，所述处理剂用于处理厨余垃圾，包括如下组分：微生物复配菌剂，调理剂和有机载体，其中，各组分占厨余垃圾总质量百分比：微生物复配菌剂0.1～0.3％；调理剂4～12％；有机载体5～15％；所述微生物复配菌剂包括：固氮菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌和酵母菌；所述调理剂为改性沸石，所述改性沸石的孔道中填充有铁单质。所述厨余垃圾处理剂可提高厨余垃圾好氧堆肥的降解效率、减少堆肥过程中的氮损失、提高堆肥产物的肥效。

Description

厨余垃圾处理剂及厨余垃圾的处理方法
技术领域
本发明涉及厨余垃圾处理技术领域，特别地，涉及一种厨余垃圾处理剂及厨余垃圾的处理方法。
背景技术
厨余垃圾具有含水率高、有机质含量高、含油盐量高、成分复杂等潜在污染属性，如不妥善处置会对环境造成极大危害，主要来源于固体废弃物、渗沥液及恶臭等污染因素。近年来，垃圾分类活动在全国各省市开展的如火如荼，从原有生活垃圾分离出大量“纯度”较高的厨余垃圾，为厨余垃圾得到有效处理创造了有利条件。鉴于厨余垃圾的产生量巨大、严重污染环境属性及现行政策的推动作用等因素，厨余垃圾迫切需要得到有效处置。
目前，厨余垃圾处理主要包含厌氧、好氧发酵、焚烧、填埋、饲料化等技术。厌氧技术具有投资高、工艺复杂、处理周期长、等特点，需评估其投资收益情况，一般适用于大型厂站。焚烧及填埋技术具有处理方式简单粗暴、费用少、不可持续等特点，并且被政府列入不鼓励推广的处理方式。因尚未解决生物同源的问题，限制了饲料化处理技术的推广应用。相比其他技术，好氧发酵技术具有工艺简洁、处理效率快、投资低、实施周期短、维护管理简单等特点，可快速实现厨余垃圾“减量化、无害化、资源化”处置。
近年来，好氧发酵技术得到快速推广，处置了大量厨余垃圾。好氧发酵技术是指有机质在特定的温度、含水率、通风供氧量、搅拌频率等条件下，通过嗜热微生物的新陈代谢将不稳定的有机质氧化、降解。降解过程中会产生大量水汽、CO2、热量等物料，使有机质物料重量明显减量，产生的热量使堆体温度达到高温状态，消灭原料中病菌有害微生物、种籽等，发酵充分的产物形成高度腐殖化和稳定的有机质，从而实现厨余垃圾等有机质的“减量化、无害化、资源化”处置。在好氧发酵过程，通过广谱微生物的强化降解作用，实现有机质的稳定化、腐殖化。然而，现有好氧发酵技术存在氮损失大，降解效率低的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种厨余垃圾处理剂及厨余垃圾的处理方法，以解决现有技术对厨余垃圾进行好氧发酵存在氮损失大，降解效率低的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种厨余垃圾处理剂，所述处理剂用于处理厨余垃圾，包括如下组分：微生物复配菌剂，调理剂和有机载体，其中，各组分占厨余垃圾总质量百分比：微生物复配菌剂0.1～0.3％；调理剂4～12％；有机载体5～15％；所述微生物复配菌剂包括：固氮菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌和酵母菌；所述调理剂为改性沸石，所述改性沸石的孔道中填充有铁单质。
进一步地，所述微生物复配菌剂中各组分的含量为：固氮菌0.02％-0.05％、地衣芽孢杆菌0.01％-0.05％、巨大芽孢杆菌0.01％-0.05％、枯草芽孢杆菌0.02％-0.05％、假单孢菌0.02％-0.05％、酵母菌0.02％-0.05％。
进一步地，所述微生物复配菌剂中包括的菌种以菌粉形式添加，所述菌粉的制备方法如下：对供试菌株进行活化、培养和发酵，获得菌液；将所述菌液进行离心处理，获得菌泥；向所述菌泥中加入冻干保护剂，进行预冻和真空冷冻干燥，得到菌粉。
进一步地，所述微生物复配菌剂中有效活菌数量在1010CFU/g以上。
进一步地，所述改性沸石的制备方法包括：将天然沸石进行煅烧处理，以去除所述天然沸石内部孔道中的杂质和水分；将煅烧后的沸石与氯化铁溶液反应，得到混合液；将所述混合液与硼氢酸钠充分反应，取反应后的固体；将所述固体进行清洗和真空干燥，获得改性沸石。
进一步地，所述有机载体包括锯末、稻壳或秸秆。
进一步地，所述锯末为含水率低于10％的原木锯末，所述锯末的粒径小于0.5mm。
根据本发明的另一方面，还提供了一种厨余垃圾的处理方法，包括如下步骤：
S1、对厨余垃圾进行预处理，减少厨余垃圾中的油脂和水分含量；
S2、将所述预处理后的厨余垃圾与权利要求1～7中任一项所述的厨余垃圾处理剂混合均匀，得到堆肥原料；
S3、将所述堆肥原料进行堆肥处理，得到堆肥产物。
进一步地，所述预处理包括除杂、破碎、除油和压榨处理，所述预处理后的厨余垃圾的粒径在20mm以下，含水率在65％以下。
进一步地，所述堆肥处理依次包括如下阶段：升温阶段，所述升温阶段的堆体温度<50℃，曝气量为0.10～0.12m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；高温阶段，所述高温阶段的堆体温度≥50℃，曝气量为0.07～0.10m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；降温阶段，所述降温阶段的堆体温度重新降至50℃以下，曝气量为0.05～0.07m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；腐熟阶段，所述熟化阶段的堆体温度降至常温，停止曝气，静置5～7天。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的厨余垃圾处理剂包括微生物复配菌剂、调理剂、有机载体，三者发挥协同作用，既可以促进微生物在堆体中的繁殖，加快有机物降解；也可以发挥调理剂的吸附性、氧化还原性等特性，提高通风效果、增强微生物活性和堆肥腐熟产品质量；而有机载体则能调节堆体原料的碳氮比，避免因为原料氮素过多导致堆肥过程NH3的过度挥发、堆肥腐熟效果不好等问题。
(1)本发明提供的厨余垃圾处理剂选择耐高温菌种，耐温幅度在65℃以上，经过较长的堆肥高温期，使堆体的微生物尤其是嗜热性微生物的代谢活性增强，令物料分解更为充分，从而保证有机质降解效果；
(2)本发明提供的厨余垃圾处理剂选择耐高温菌种能够降解厨余垃圾油脂，并对高盐有机质有良好的耐盐性；
(3)本发明提供的厨余垃圾处理剂含有的调理剂、有机载体，一方面能优化堆体的孔隙结构并促进O2的传输，改善堆料中微生物的生长环境，促进无机氮向有机氮转化；同时调理剂中的沸石具有良好的吸附性和离子交换性，可抑制NH3挥发；另一方面调理剂中的零价铁(铁单质)可增加微生物的代谢活性和微生物的还原作用，从而促进固氮菌对氮素的固定转化；固氮菌、调理剂、有机载体三者协同作用减少堆肥过程中的氮素损失，提升发酵产物的肥效。
(4)本发明提供的厨余垃圾处理剂通过有机载体中丰富的碳物质，调整堆料初始碳氮比，避免堆肥物料中氮含量过高，降低氨气的挥发。厨余垃圾处理剂中的微生物可依托厨余垃圾中丰富的营养物质进行繁殖，令发酵物料中含有大量微生物，发酵物料与原料混合发酵，可减少发酵过程厨余垃圾处理剂的持续大量添加。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例1～3与对照组TN含量图；
图2是本发明实施例1与对比例1～3TN含量图；
图3是本发明对比例4～6与对照组TN含量图；
图4是本发明对比例7～9与对照组TN含量图；
图5是本发明对比例10～12与对照组TN含量图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及以上，“一个或多个”中的“多个”的含义是两个及以上。
本发明第一方面的实施例提供一种厨余垃圾处理剂，所述处理剂用于处理厨余垃圾，其特征在于，包括如下组分：微生物复配菌剂，调理剂和有机载体，其中，各组分占厨余垃圾总质量百分比：微生物复配菌剂0.1～0.3％；调理剂4～12％；有机载体5～15％；
所述微生物复配菌剂包括：固氮菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌和酵母菌；所述调理剂为改性沸石，所述改性沸石的孔道中填充有铁单质。
所述微生物复配菌剂中，固氮菌具有保氮作用，在堆肥过程中能保留有机质中的氮元素，使发酵产物保有尽量多的氮，从而提升发酵产物肥效；芽孢杆菌属具有耐高温、快速复活和较强的酶分泌能力等特点，能够快速降解有机质中的大分子物质，产生细菌素以抑制病原菌，且具有除臭作用；酵母菌能够快速腐熟有机质，且具有除臭作用。假单孢菌能够分解蛋白质等复杂有机物，加速堆肥进程；所述沸石、氯化铁具有氮吸附作用，强化保氮效果。
在本发明的实施例中，微生物复配菌剂的量占厨余垃圾总质量的0.1～0.3％，例如，0.1％、0.15％、0.2％、0.25％或0.3％，微生物复配菌剂的量还可以是上述数值的任意组合范围。
在本发明的实施例中，调理剂的量占厨余垃圾总质量的4～12％，例如，4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％或12％，调理剂的量还可以是上述数值的任意组合范围。
在本发明的实施例中，有机载体的量占厨余垃圾总质量的5～15％，例如，5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％，有机载体的量还可以是上述数值的任意组合范围。
在本发明的实施例中，所述微生物复配菌剂中各组分的含量为：固氮菌0.02％-0.05％、地衣芽孢杆菌0.01％-0.05％、巨大芽孢杆菌0.01％-0.05％、枯草芽孢杆菌0.02％-0.05％、假单孢菌0.02％-0.05％、酵母菌0.02％-0.50％。
在本发明的实施例中，所述微生物复配菌剂中包括的菌种以菌粉形式添加，所述菌粉的制备方法如下：对供试菌株进行活化、培养和发酵，获得菌液；将所述菌液进行离心处理，获得菌泥；向所述菌泥中加入冻干保护剂，进行预冻和真空冷冻干燥，得到菌粉。
在一些实施例中，所述微生物复配菌剂的制备方法如下：
(1)菌种的活化与培养：将-80℃保存的供试菌株：固氮菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌、酵母菌分别经3次活化后转接于10L种子罐，种子罐培养条件：接种量4％，接种后维持罐压0.02Mpa～0.04MPa，搅拌转速50r/min，培养温度35℃，培养时间8h～16h。然后按接种量20mL/L接种于100L发酵罐中。培养条件：起始pH6.5，培养温度35℃，溶氧控制在100mL/L以下，搅拌转速50r/min，罐压0.02Mpa～0.04MPa，发酵培养20h。
(2)菌泥制备：发酵结束后，将菌液通过管式离心机以8000r/min连续离心30min制备菌泥。
(3)菌粉制作：在获得的菌泥中加入冻干保护剂，保护剂的添加量为菌液质量的20％。先于冰柜内-20℃预冻4h，然后放入-50℃的真空冷冻干燥机内冷冻干燥20h，制备菌粉；冷冻干燥中物料仓的真空度设定为50Pa。
在本发明的实施例中，所述微生物复配菌剂中有效活菌数量在1010CFU/g以上。
在本发明的实施例中，所述改性沸石的制备方法包括：将天然沸石进行煅烧处理，以去除所述天然沸石内部孔道中的杂质和水分；将煅烧后的沸石与氯化铁溶液反应，得到混合液；将所述混合液与硼氢酸钠充分反应，取反应后的固体；将所述固体进行清洗和真空干燥，获得改性沸石。
在一些实施例中，所述改性沸石的制备方法包括：
(1)高温处理：天然沸石孔道中存在许多杂质及水分，对沸石的吸附性能及离子交换能力有一定影响。高温焙烧处理可有效地去除沸石孔道杂质及水分，提高沸石的吸附及负载性能，具体过程如下：将洗净烘干的天然沸石置于坩埚中并放入马弗炉，并在500℃下煅烧2.0h，煅烧结束后自然冷却至室温，密封保存。
(2)改性处理：将高温改性后的沸石与浓度为0.25mol/L的FeCl3溶液按1：4质量比充分搅拌混合，并持续搅拌20min。然后继续在氮气的保护下，取与改性沸石和FeCl3混合液相同质量的NaBH4(浓度为0.9mol/L)并进行滴加，然后继续搅拌20min，使NaBH4与混合液充分反应，确保Fe3+还原成铁单质。反应完成后，利用真空抽滤回收固体，并用乙醇和超纯水清洗，随后进行真空冷冻干燥，得到负载零价铁的沸石，最后将其保存在棕色瓶中，置于阴凉干燥处。
在本发明的实施例中，所述有机载体为锯末、稻壳或秸秆，还可以是其他富碳物质。
根据本发明的实施例，厨余垃圾的碳氮比较低，而堆肥中微生物最适宜的碳氮比一般为25:1左右。通过添加锯末、稻壳、秸秆等C/N值较高的物质将厨余垃圾的C/N值提高到25左右，可促进微生物对氮的固定从而降低氨挥发损失。同时添加锯末、稻壳或秸秆等物质还可以维持一个好的通风通气环境，提高氧气传递效率。
在本发明的实施例中，所述锯末为含水率低于10％的原木锯末，所述锯末的粒径小于0.5mm。
在一些实施例中，将原木锯末自然晾晒或放入恒温干燥箱(60℃)烘干，使其含水率＜10％，置于阴凉干燥处备用。
本发明另一方面的实施例提供一种厨余垃圾的处理方法，包括如下步骤：
S1、对厨余垃圾进行预处理，减少厨余垃圾中的油脂和水分含量；
S2、将所述预处理后的厨余垃圾与权利要求1～7中任一项所述的厨余垃圾处理剂混合均匀，得到堆肥原料；
S3、将所述堆肥原料进行堆肥处理，得到堆肥产物。
在本发明的实施例中，厨余垃圾处理剂用量为厨余垃圾质量的9～28％。
在本发明的实施例中，所述预处理包括除杂、破碎、除油和压榨处理，所述预处理后的厨余垃圾的粒径在20mm以下，含水率在65％以下。
在一些实施例中，预处理使用专用设备进行预处理，包括分拣机、破碎机、洗油盐机、压榨机等设备。其中，在分拣机上对厨余垃圾中塑料袋进行破袋处理，保证厨余垃圾中的有机物被充分释放。然后对厨余垃圾进行分拣，将其中的塑料、大块骨头、陶瓷、木块、金属等杂物选出，减少上述物料对后续机械处理设备的影响，以及产物中惰性物料的含量；破碎机刀具厚度≤15mm，可保证物料被充分破碎至粒径20mm以下，增加好氧发酵处理过程中传质效率及反应充分度；在好氧发酵过程，厨余垃圾物料中的油脂易在物料表面形成油膜，降低氧气传质效率，抑制好氧发酵效果及效率，因此需进行洗油盐处理。洗油盐机采用间隙≤1mm栅条滚筒筛，可保证厨余物料中油脂充分分离，并减少有机质的无效损失。本专利中的洗油盐过程需配套热水冲洗装置，高温热水可大大提高油脂脱落率；压榨机对厨余垃圾进行压榨脱水处理，降低物料含水率至65％以下，减少渗滤液产生，并增强物料之间的通透性。
以上预处理工艺可提升厨余垃圾中的有机质的纯度，并对原生厨余垃圾进行改性，以适宜好氧发酵反应的进行。
所述堆肥处理依次包括：升温阶段，所述升温阶段的堆体温度<50℃，曝气量为0.10～0.12m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；高温阶段，所述高温阶段的堆体温度≥50℃，曝气量为0.07～0.10m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；降温阶段，所述降温阶段的堆体温度重新降至50℃以下，曝气量为0.05～0.07m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；腐熟阶段，所述熟化阶段的堆体温度降至常温，停止曝气，静置5～7天。
同时在堆肥过程中，升温阶段、高温阶段、降温阶段每3天翻堆一次，腐熟阶段不翻堆。
在本发明的实施例中，总氮含量(TN)根据NY525 2021《有机肥料》附录D中规定的总氮含量测定方法进行测定；种子发芽指数(GI)根据NY525 2021《有机肥料》附录F中规定的种子发芽指数(GI)测定方法进行测定。
实施例
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
本实施例提供一种厨余垃圾处理剂，用于处理厨余垃圾，该处理剂各组分分别占厨余垃圾质量的百分含量分别为：微生物复配菌剂0.2％，改性沸石8％，锯末10％。其中，固氮菌0.04％、地衣芽孢杆菌0.02％、巨大芽孢杆菌0.02％、枯草芽孢杆菌0.04％、假单孢菌0.04％、酵母菌0.04％。微生物复配菌剂中活菌量为8.65×1010CFU/g，4℃保存备用；其中使用的各菌种为菌粉。
(一)微生物复配菌剂的制备方法如下：
(1)菌种的活化与培养：将-80℃保存的供试菌株：固氮菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌、酵母菌分别经3次活化后转接于10L种子罐，种子罐培养条件：接种量4％，接种后维持罐压0.02Mpa～0.04MPa，搅拌转速50r/min，培养温度35℃，培养时间8h～16h。然后按接种量20mL/L接种于100L发酵罐中。培养条件：起始pH6.5，培养温度35℃，溶氧控制在100mL/L以下，搅拌转速50r/min，罐压0.02Mpa～0.04MPa，发酵培养20h。
(2)菌泥制备：发酵结束后，将菌液通过管式离心机以8000r/min连续离心30min制备菌泥。
(3)菌粉制作：在获得的菌泥中加入冻干保护剂，保护剂的添加量为菌液质量的20％。先于冰柜内-20℃预冻4h，然后放入-50℃的真空冷冻干燥机内冷冻干燥20h，制备菌粉；冷冻干燥中物料仓的真空度设定为50Pa。
(二)改性沸石的制备方法如下：
(1)沸石高温改性：天然沸石孔道中存在许多杂质及水分，对沸石的吸附性能及离子交换能力有一定影响。高温焙烧处理可有效地去除沸石孔道杂质及水分，提高沸石的吸附及负载性能。具体的改性过程如下：将洗净烘干的天然沸石置于坩埚中并放入马弗炉，并在500℃下煅烧2.0h，煅烧结束后自然冷却至室温，密封保存。
(2)改性沸石负载零价铁的制备：将高温改性后的沸石与浓度为0.25mol/L的FeCl3溶液按1：4的质量比充分搅拌混合并持续搅拌20min。然后继续在氮气的保护下，取与改性沸石和FeCl3混合液相同质量的NaBH4(0.9mol/L)并进行滴加，然后继续搅拌20min，使NaBH4与混合液充分反应，确保Fe3+还原为铁单质。反应完成后，利用真空抽滤回收固体，并用乙醇和超纯水清洗，随后进行真空冷冻干燥，得到负载零价铁的沸石，沸石孔道中填充有铁单质。最后将其保存在棕色瓶中，置于阴凉干燥处。
(三)有机载体的制备方法如下：
使用锯末作为有机载体，将原木锯末自然晾晒或放入恒温干燥箱(60℃)烘干，使其含水率＜10％；将干燥后的锯末粒径处理至小于0.5mm，置于阴凉干燥处备用。
本发明实施例还提供一种厨余垃圾的处理方法，包括如下步骤：
(1)预处理：对厨余垃圾进行破袋、分选、破碎、压榨等处理。首先将厨余垃圾中的塑料袋进行破袋；然后对厨余垃圾进行除杂，将其中的塑料、大块骨头、陶瓷、木块、金属等杂物选出；然后用破碎压榨机对分拣后的厨余垃圾进行破碎、压榨，经过粉碎压榨后的厨余垃圾粒径≤20mm，含水率≤65％。
(2)将所述预处理后的厨余垃圾与上述处理剂混合均匀，得到堆肥原料；其中，处理剂的量占所述厨余垃圾总质量的18.2％。
(3)将混合后的堆肥原料置于在反应容器内，反应安装在容器底部，曝气量和曝气时间通过空气流量计和时间控制器进行控制：
1)升温阶段：堆体温度＜50℃，曝气量为0.1m3/h/m3，曝气时间为10min/h；
2)高温阶段:堆体温度≥50℃，曝气量调节为0.08m3/h/m3，曝气时间为10min/h；
3)降温阶段：堆体温度重新降至50℃以下，曝气量调节为0.05m3/h/m3；
4)腐熟阶段：堆体温度降至常温，停止曝气，静置，静置时间为7天，得到堆肥产物。
其中，在堆肥过程中，升温阶段、高温阶段每3天翻堆一次，降温阶段每5天翻堆一次，腐熟阶段不翻堆。
实施例2
本实施例提供一种厨余垃圾处理剂，用于处理厨余垃圾，该处理剂各组分分别占厨余垃圾质量的百分含量分别为：微生物复配菌剂0.1％，改性沸石4％，锯末5％。其中，固氮菌0.02％、地衣芽孢杆菌0.01％、巨大芽孢杆菌0.01％、枯草芽孢杆菌0.02％、假单孢菌0.02％、酵母菌0.02％。
本实施例中的改性沸石调理剂和有机载体与实施例1相同；各组分的制备方法与实施例1相同；厨余垃圾的处理方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种厨余垃圾处理剂，用于处理厨余垃圾，该处理剂各组分分别占厨余垃圾质量的百分含量分别为：微生物复配菌剂0.3％，改性沸石12％，锯末15％。
其中，固氮菌0.05％、地衣芽孢杆菌0.05％、巨大芽孢杆菌0.05％、枯草芽孢杆菌0.05％、假单孢菌0.05％、酵母菌0.05％。
本实施例中的改性沸石和有机载体与实施例1相同；各组分的制备方法与实施例1相同；厨余垃圾的处理方法与实施例1相同。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂的组分中缺少锯末作为有机载体，其他均与实施例1相同。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂的组分中缺少改性沸石作为调理剂，其他均与实施例1相同。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂的组分中缺少微生物复配菌剂，其他均与实施例1相同。
对比例4
对比例4与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用0.1％的微生物复配菌剂，不包含调理剂和有机载体，其中，微生物复配菌剂中各菌种用量均为实施例1中的一半，其他均与实施例1相同。
对比例5
对比例5与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用0.2％的微生物复配菌剂，不包含调理剂和有机载体，其中，微生物复配菌剂中各菌种用量均为实施例1相同，其他均与实施例1相同。
对比例6
对比例6与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用0.3％的微生物复配菌剂，不包含调理剂和有机载体，其中，微生物复配菌剂中各菌种用量均为实施例3中相同，其他均与实施例1相同。
对比例7
对比例7与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用4％的改性沸石，不包含微生物复配菌剂和有机载体，其他均与实施例1相同。
对比例8
对比例8与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用8％的改性沸石，不包含微生物复配菌剂和有机载体，其他均与实施例1相同。
对比例9
对比例9与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用12％的改性沸石，不包含微生物复配菌剂和有机载体，其他均与实施例1相同。
对比例10
对比例10与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用5％的锯末，不包含微生物复配菌剂和调理剂，其他均与实施例1相同。
对比例11
对比例11与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用10％的锯末，不包含微生物复配菌剂和调理剂，其他均与实施例1相同。
对比例12
对比例12与实施例1的不同之处在于厨余垃圾处理剂仅采用15％的锯末，不包含微生物复配菌剂和调理剂，其他均与实施例1相同。
对比例13
对比例13使用与实施例1相同的方法处理厨余垃圾，不同之处在于不使用所述厨余垃圾处理剂。
按照NY525 2021《有机肥料》附录中规定检测方法标准对实施例1～3和对比例1～13的对堆肥过程和堆肥产物进行相关测试，所得结果如表1及图1-5所示。
表1测试结果
处理组 最高温度(℃) TN(％) 腐熟时间(d) GI值(％)
实施例1 70.2 2.98 30 126.54％
实施例2 69.3 2.51 30 98.73％
实施例3 72.6 2.88 30 107.56％
对比例1 67.4 2.67 30 103.76％
对比例2 68.9 2.93 30 110.90％
对比例3 66.7 2.93 30 95.04％
对比例4 67.8 2.54 30 89.80％
对比例5 69.5 2.68 30 98.60％
对比例6 70.5 2.62 30 94.90％
对比例7 59.2 2.27 30 80.99％
对比例8 59.1 2.59 30 85.10％
对比例9 58.2 2.73 30 83.33％
对比例10 61.4 2.59 35 82.05％
对比例11 60.5 2.9 35 90.66％
对比例12 60.1 3.03 40 87.30％
对比例13 52.1 2.34 35 77.26％
实施例1～3提供的厨余垃圾处理剂含有微生物复配菌剂、调理剂和有机载体三种组分；对比例1～3的处理剂含有其中两种组分；对比例4～12的处理剂含有其中一种组分。
从测试结果可以看出，实施例1的处理效果优于对比例1～3，对比例1～3的整体处理效果优于对比例4～12；对比例4～12的整体处理效果优于对比例13。这说明，混合添加微生物复配菌剂、调理剂、有机载体可以协同发挥作用，既可以促进微生物在堆体中的繁殖，加快有机物降解；也可以发挥调理剂的吸附性、氧化还原性等特性，提高通风效果、增强微生物活性和堆肥腐熟产品质量；而有机载体则能调节堆体原料的碳氮比、避免因为原料氮素过多导致堆肥过程NH3的过度挥发、堆肥腐熟效果不好等问题。
对比例4～6的处理剂中仅包含微生物复配菌剂，各对比例中微生物复配菌剂的添加量不同。实验结果表明，使用不同含量微生物复配菌剂作为处理剂进行堆肥，堆肥周期为30天，而对比例13(空白对照组)的堆肥周期为35天，对比例4～6的GI值均高于对照组1，其中，添加2％微生物复配菌剂(对比例5)的GI值最高，为98.60％。这说明添加外源菌剂对厨余垃圾堆肥具有积极作用，并能提高厨余垃圾堆肥腐熟效果。这是因为添加的微生物复配菌剂可以促进堆体微生物的生命活动，使微生物大量分泌或合成水解酶、纤维素酶、蛋白酶等物质，从而使厨余垃圾中蛋白质、纤维素等有机物被快速分解，并形成腐殖酸等物质。对比例4～6的高温期最高温度均在65℃以上，由于未添加菌剂的试验组，说明该微生物复配菌剂可以耐受65℃以上高温环境。且添加调理剂及有机载体的试验组的结果显示，调理剂及有机载体能提升高温期最高温度，是改善发酵效果的表征之一。
对比例7～9的处理剂中仅包含改性沸石，各对比例中改性沸石的添加量不同。实验结果表明，使用不同含量的改性沸石作为处理剂进行堆肥，堆肥周期为30天，而对比例13(空白对照组)的堆肥周期为35天，实验组的堆肥周期短于对照组1。同时，对比例7～9的GI值均高于对比例13。这是因为，一方面，沸石经过高温改性能够改变其形貌结构，改性后沸石颗粒粒径增加，粒径增加同时引起堆积空隙增大，从而增加了孔径，改善堆体孔隙率；并且改性沸石负载铁单质可以在增强还原作用的同时可配合沸石对厨余垃圾起到控水作用，使电子传递进行更顺利，铁单质也可以作为微生物氧化还原电位受体的一个穿梭体，增加微生物的代谢活性，同时配合沸石的载体作用和酶催化平台作用。另一方面，沸石具有良好的吸附性能和离子交换性，适当添加沸石可以减少堆肥过程因NH3挥发而导致的氮素损失。
对比例10～12的处理剂中仅包含有机载体，各对比例中有机载体的添加量不同。实验结果表明，对比例10、对比例11的堆肥周期为35天，对比例12的堆肥周期为40天，对比例10～12添加的有机载体为锯末，锯末碳含量丰富，可以调节堆肥原料的碳氮比，促进厨余垃圾堆肥快速升温发酵；同时锯末具有良好的吸附性，可以减少堆肥过程中的NH3等气体的挥发，减少堆肥N素损失，提高堆肥产品腐熟质量。但是，因为锯末中的半纤维素、纤维素含量丰富，难降解程度高，需要较长时间降解，因此添加有机载体实验组的发酵周期高于对比例1～9。
综上所述，添加微生物复配菌剂+调理剂+有机载体(本发明提供的厨余垃圾处理剂)可以提高厨余垃圾好氧堆肥的降解效率、减少堆肥过程中的氮损失、提高堆肥产物的肥效。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种厨余垃圾处理剂，所述处理剂用于处理厨余垃圾，其特征在于，包括如下组分：微生物复配菌剂，调理剂和有机载体，其中，各组分占厨余垃圾总质量百分比：微生物复配菌剂0.1～0.3％；调理剂4～12％；有机载体5～15％；
所述微生物复配菌剂包括：固氮菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌和酵母菌；所述调理剂为改性沸石，所述改性沸石的孔道中填充有铁单质。
2.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理剂，其特征在于，所述微生物复配菌剂中各组分的含量为：固氮菌0.02％-0.05％、地衣芽孢杆菌0.01％-0.05％、巨大芽孢杆菌0.01％-0.05％、枯草芽孢杆菌0.02％-0.05％、假单孢菌0.02％-0.05％、酵母菌0.02％-0.05％。
3.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理剂，其特征在于，所述微生物复配菌剂中包括的菌种以菌粉形式添加，所述菌粉的制备方法如下：
对供试菌株进行活化、培养和发酵，获得菌液；将所述菌液进行离心处理，获得菌泥；向所述菌泥中加入冻干保护剂，进行预冻和真空冷冻干燥，得到菌粉。
4.根据权利要求3所述的厨余垃圾处理剂，其特征在于，所述微生物复配菌剂中有效活菌数量在1010CFU/g以上。
5.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理剂，其特征在于，所述改性沸石的制备方法包括：将天然沸石进行煅烧处理，以去除所述天然沸石内部孔道中的杂质和水分；将煅烧后的沸石与氯化铁溶液反应，得到混合液；将所述混合液与硼氢酸钠充分反应，取反应后的固体；将所述固体进行清洗和真空干燥，获得改性沸石。
6.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理剂，其特征在于，所述有机载体包括锯末、稻壳或秸秆。
7.根据权利要求6所述的厨余垃圾处理剂，其特征在于，所述锯末为含水率低于10％的原木锯末，所述锯末的粒径小于0.5mm。
8.一种厨余垃圾的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对厨余垃圾进行预处理，减少厨余垃圾中的油脂和水分含量；
S2、将所述预处理后的厨余垃圾与权利要求1～7中任一项所述的厨余垃圾处理剂混合均匀，得到堆肥原料；
S3、将所述堆肥原料进行堆肥处理，得到堆肥产物。
9.根据权利要求8所述的厨余垃圾的处理方法，其特征在于，所述预处理包括除杂、破碎、除油和压榨处理，所述预处理后的厨余垃圾的粒径在20mm以下，含水率在65％以下。
10.根据权利要求8所述的厨余垃圾的处理方法，其特征在于，所述堆肥处理依次包括如下阶段：
升温阶段，所述升温阶段的堆体温度<50℃，曝气量为0.10～0.12m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；高温阶段，所述高温阶段的堆体温度≥50℃，曝气量为0.07～0.10m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；降温阶段，所述降温阶段的堆体温度重新降至50℃以下，曝气量为0.05～0.07m3/h/m3，曝气时间为5～15min/h；腐熟阶段，所述熟化阶段的堆体温度降至常温，停止曝气，静置5～7天。
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