一种果蔬废弃物微生物破壁及固液分离工艺
技术领域
本发明属于有机垃圾处理技术领域，具体涉及一种果蔬废弃物微生物破壁及固液分离工艺。
背景技术
随着人们的生活日渐丰富，人们越来越重视饮食健康，蔬菜水果的供应量和消费量都逐年递增。蔬菜水果在生产环节、流通运输环节分选、剥离下的果蔬，形成了大量的果蔬废弃物。果蔬废弃物在我国的产量庞大，且垃圾的随意堆放处理容易滋生腐败，产生各种病原菌，影响市容的同时更危害人们身体健康。含水率高的果蔬废弃物在堆放过程中产生的渗透水可溶解其他垃圾中的重金属、有机物等有害物质，致有害污染物的浓度提升，对周边土壤、地下水造成污染。而且随意堆放果蔬废弃物易导致内部局部厌氧环境，果蔬废弃物的酸化速度较快，其代谢产生有机酸、硫化氧等，散发恶臭，同样会影响到居民的身体健康和生活舒适度。
目前针对国内果蔬废弃物的处理新工艺较少，绝大部分果蔬垃圾被随意倾倒，从而造成严重环境问题；少部分果蔬废弃物用于堆肥，实现资源化利用。而果蔬垃圾高含水率的特点却严重限制了果蔬废弃物资源化利用的发展。为此，研究果蔬废弃物的脱水减量技术为后端的果蔬废弃物处置或资源化创造条件非常有必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种果蔬废弃物微生物破壁及固液分离工艺，包括以下步骤：
步骤一、果蔬废弃物破碎：采用破碎机将果蔬废弃物破碎成直径为2-5cm的颗粒；
步骤二、制备微生物制剂：以单个纯菌株培养到对数末期的活菌数量比计，微生物制剂为包含有25-35％的芽胞杆菌属、27-32％的植物乳杆菌、30-32％的丁酸梭菌、6-12％的酿酒酵母的复合有益微生物菌群；
步骤三、微生物制剂的使用：将微生物制剂以5％的比例与清水混合，将混合液按物料2％的比例，均匀喷洒在果蔬废弃物，然后投入生化发酵罐中，发酵罐生化系统稳定后，将物料排出生化发酵罐，排出液体，液体进行沉淀过滤得到分解液，分解液中按分解液1％的比例添加微生物制剂形成混合液，按生化发酵罐中物料2.5％的比例将混合液喷洒在生化发酵罐内的果蔬废弃物表面；
步骤四、生化发酵罐中排出液体，剩余的固体物质采用螺旋压榨机进行压榨脱水。
作为上述技术方案的优选，所述生化发酵罐为圆柱形且底部为锥形的罐体，罐体采用顶部进料、底部出料的结构，进料结构和出料结构独立控制。
作为上述技术方案的优选，所述生化发酵罐具有保温结构，发酵罐内环境温度为10-60℃。
作为上述技术方案的优选，所述出料结构为水平设置的螺旋排料机，螺旋排料机的底部具有滤网。
作为上述技术方案的优选，所述罐体有效容积为30-500m3。
本发明的工作原理是：植物细胞的细胞壁主要成分为纤维素和果胶，利用复合微生物制剂所产生的酶，破坏植物细胞壁的结构，将植物细胞中的水分及营养成分释放出来，完成果蔬废弃物的微生物破壁。
本发明的有益效果是：本发明采用微生物破壁及固液分离工艺处理果蔬废弃物，针对果蔬废弃物高含水率且常规方法无法打破植物细胞壁的限制，释放植物细胞中的束缚水，通过微生物酶解法实现果蔬废弃物有效脱水。该技术运用微生物技术，利用微生物所产生的酶快速打破植物细胞壁的限制，在果蔬废弃物处理环节实现有效的固液分离，在短时间内最大程度实现果蔬废弃物的减量化，为后一步的有效处置奠定基础。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种果蔬废弃物微生物破壁及固液分离工艺，包括以下步骤：
步骤一、果蔬废弃物破碎：采用破碎机将果蔬废弃物破碎成直径为2-5cm的颗粒，蔬废弃物破碎后能够增加表面积，便于微生物酶解破壁。
步骤二、制备微生物制剂：以单个纯菌株培养到对数末期的活菌数量比计，微生物制剂为包含有25-35％的芽胞杆菌属、27-32％的植物乳杆菌、30-32％的丁酸梭菌、6-12％的酿酒酵母的复合有益微生物菌群；
步骤三、微生物制剂的使用：将微生物制剂以5％的比例与清水混合，将混合液按物料2％的比例，均匀喷洒在果蔬废弃物。前期喷洒一定量的水分，能够给微生物提供生长所需的湿度环境。微生物制剂在喷洒过程中与果蔬废弃物充分混合。然后投入生化发酵罐中，发酵罐生化系统稳定后，将物料排出生化发酵罐，排出液体，液体进行沉淀过滤得到分解液，分解液中按分解液1％的比例添加微生物制剂形成混合液，按生化发酵罐中物料2.5％的比例将混合液喷洒在生化发酵罐内的果蔬废弃物表面。分解液中含有大量培养出来的复合有益微生物菌群，再补充一定量的微生物制剂，在生化发酵罐中进行喷洒，维持生化发酵罐中复合有益微生物菌群的数量。
步骤四、生化发酵罐中排出液体，剩余的固体物质采用螺旋压榨机进行压榨脱水。最后得到的固体有机物含水率低，有机质丰富，富含腐殖酸，是良好的有机基质，可作为有机肥堆肥辅料实现资源化利用。
进一步的，所述生化发酵罐为圆柱形且底部为锥形的罐体，罐体采用顶部进料、底部出料的结构，进料结构和出料结构独立控制。生化发酵罐具有保温结构，发酵罐内环境温度为10-60℃。所述出料结构为水平设置的螺旋排料机，螺旋排料机的底部具有滤网。罐体有效容积为30-500m3。底部为锥形有利于液体排出和固体有机物排出。生化发酵罐具有保温可以给微生物提供稳定的温度环境。滤网实现固液分离，螺旋排料机排出固体物质。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的生化发酵罐等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
