随着经济的快速发展,餐厨垃圾的处理问题越来越突出。因为餐厨垃圾的可生物降解特性,目前最环保的处理方法为微生物降解,不仅解决了环境污染问题,还可以产生经济效益。餐厨垃圾的微生物降解需要微生物菌剂,微生物菌剂的生产和使用一般都会固定化处理,因为固定化菌剂具有保藏和运输优势。本文以同课题组筛选出的菌种来进行固定化,研究了菌剂的固定化材料、干燥保护剂、干燥和保藏参数,以及固定化菌剂在餐厨垃圾中的应用,具体内容和结论如下:1.通过单因素实验,研究了细菌和真菌固定化菌剂的载体种类、载体粒径、载体添加比例、固定化时间、固定化温度、固定化p H、固定化转速等因素。细菌的最佳固定化条件为,50目玉米秸秆,载体比例为2%,1%的接种量,35℃,转速为160 rpm,固定化时间12 h。真菌的最佳固定化条件为,50目椰糠,载体比例为2%,1%的接种量,25℃,转速为120 rpm,固定化时间24 h。2.通过单因素实验,研究了保护剂在细菌和真菌固定化菌剂干燥处理时的应用参数,分别确定了细菌和真菌菌剂适合的保护剂种类、添加比例、作用温度、保护剂p H等。固定化细菌烘干保护效果最佳的条件为,7%的混合保护剂(1∶1∶1的淀粉、脱脂奶粉和糊精),p H为8.0,温度为50℃,转速为160 rpm,处理时间为15 min。固定化细菌冻干保护效果最佳的条件为,5%的混合保护剂(1∶1∶1的果糖、蔗糖和海藻糖),p H为7.0,温度为40℃,转速为160 rpm,处理时间为15 min。固定化真菌烘干保护效果最佳的条件为,5%的混合保护剂(1∶1∶1的淀粉、脱脂奶粉和海藻糖),p H为7.0,温度为40℃,转速为120rpm,处理时间为30 min。固定化真菌冻干保护效果最佳的条件为,7%的混合保护剂(1∶1∶1的海藻糖、乳糖、果糖),p H为6.0,温度为30℃,转速为120 rpm,处理时间为30 min。3.通过单因素实验,研究了菌剂在干燥和保藏处理时的参数,分别确定了烘干温度、预冻温度和时间、干燥后含水率、保藏温度等。固定化细菌的最佳烘干条件为60℃,至终含水率为5%;而最佳冻干条件为先-80℃预冻1 h,而后冻干至终含水率为5%。固定化真菌的最佳烘干条件为60℃,至终含水率为4%;而最佳冻干条件为先-80℃预冻1 h,而后冻干至终含水率为4%。最佳保藏温度都为4℃。4.研究了固定化餐厨垃圾降解菌剂的应用,以未固定化菌剂为对照,固定化和未固定化菌剂都有刚干燥制备好的菌剂和制备好后保藏3个月的菌剂两种状态。然后将不同的菌剂投入到餐厨垃圾中,测定温度、含水率、生物量的变化。结果表明:固定化后的微生物菌剂初始生物量要远大于未固定化的微生物菌剂,固定化的菌剂生物量增加速度要大于未固定化菌剂。因为代谢产热的原因,固定化菌剂处理垃圾的温度高于未固定化菌剂,水份蒸发和有机质降解的速度也更快。所以固定化菌剂降解餐厨垃圾的速度比未固定化效率更高。