本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种降解高油脂餐厨垃圾的复合菌剂及其制备方法。
背景技术：
餐厨垃圾是是城市生活垃圾的重要组成部分，占到城市生活总量的40-60％。餐厨垃圾盐分高，含油量可达20％，产量大、产地分散；餐厨垃圾以淀粉、食物纤维类、蛋白质、油脂等为主要成分，极易腐败发酸发臭，滋生有害生物。现有技术中由于以往缺少相应的处理条件，往往要么将餐厨垃圾与其他垃圾混在一起送往垃圾填埋场填埋，但是这种处理方式选址较困难，不仅要考虑地形、地质条件、防止地表水、地下水污染，而且需要选择远离市区，因此运输距离较远。要么用于堆肥，但是重金属等可能随堆肥制品污染地下水，建立稳定的堆肥市场较困难。或者焚烧，焚烧投资大，对垃圾的热值有一定的要求，而且可能会成为向大气排放有害物质的新污染源，使一些有价值的组分丧失掉。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的目的之一在于提供一种降解高油脂餐厨垃圾的复合菌剂。
本发明的目的之二在于提供所述降解高油脂餐厨垃圾的复合菌剂的制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种降解高油脂餐厨垃圾的复合菌剂，包括按质量份计算的如下菌种组成：地衣芽孢杆菌剂20-30份、黑曲霉菌剂20-30份、枯草芽孢杆菌剂40-50份、酿酒酵母菌剂20-30份和洋葱假单胞菌剂为20-30份。
其中，所述地衣芽孢杆菌剂由地衣芽孢杆菌粉和菌粉载体组成、所述黑曲霉菌剂由黑曲霉菌粉和菌粉载体组成、所述枯草芽孢杆菌剂由枯草芽孢杆菌粉和菌粉载体组成、所述酿酒酵母菌剂由酿酒酵母菌粉和菌粉载体组成、所述洋葱假单胞菌剂由洋葱假单胞菌粉和菌粉载体组成；其中各单一菌剂中所述菌粉载体的质量百分比为85％-95％。
所述菌粉载体为麸皮和木屑按照质量比1:1混合均匀并灭菌而得。
所述地衣芽孢杆菌粉、黑曲霉菌粉、枯草芽孢杆菌粉、酿酒酵母菌粉和洋葱假单胞菌粉分别为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、黑曲霉（Aspergillus niger）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和洋葱假单胞菌（Pseudomonas cepacia）经过逐级增加油脂含量的梯度培养条件下进行富集培养而得。
所述地衣芽孢杆菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和洋葱假单胞菌均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号分别为地衣芽孢杆菌 CICC 10037；黑曲霉 CICC 2041；枯草芽孢杆菌 CICC10027；酿酒酵母 CICC1015；洋葱假单胞菌 CICC 20699。
所述地衣芽孢杆菌粉的制备：吸取地衣芽孢杆菌母液，依次进行在液体活化培养、一级梯度周期培养、二级梯度周期培养，最后扩大培养制得地衣芽孢杆菌粉；所述液体活化培养基为：蛋白胨5g/L、酵母膏8g/L、葡萄糖15g/L、动植物油5g/L、氯化钠5g/L、pH值为7.0-7.5；
一级梯度培养基为：蛋白胨5g/L、酵母膏8g/L、葡萄糖10g/L、动植物油10g/L、氯化钠5g/L、PH值为7.0-7.5；
二级梯度培养基为：蛋白胨5g/L、酵母膏8g/L、葡萄糖5g/L、动植物油15g/L、氯化钠5 g/L、pH值为7.0-7.5；
扩大培养的培养基为二级梯度的培养基，培养过程中每隔3个小时测细菌OD600值，直至OD600为0.8±0.05，培养时间约为18h；最后通过高速离心收集菌体，并冷冻干燥，制得地衣芽孢杆菌粉。
所述黑曲霉菌粉的制备：吸取黑曲霉母液，依次进行在液体活化培养、一级梯度周期培养、二级梯度周期培养，最后扩大培养制得黑曲霉菌粉；
所述液体活化培养基为：蔗糖20g/L、动植物油5g/L、硝酸钠5g/L、氯化钾 0.5g/L、硫酸二氢钾1g/L硫酸镁0.5g/L，培养基pH值为6.0-6.5；
一级梯度培养基为：蔗糖10g/L、动植物油15g/L、硝酸钠5 g/L、氯化钾0.5g/L、硫酸二氢钾1g/L硫酸镁0.5g/L，培养基pH值为6.0-6.5；
二级梯度培养基为：蔗糖5g/L、动植物油20 g/L、硝酸钠5 g/L、氯化钾 0.5 g/L、硫酸二氢钾1g/L硫酸镁0.5g/L，培养基pH值为6.0-6.5；
扩大培养的培养基为二级梯度的培养基，培养过程中每隔3个小时测黑曲霉OD520值，直至OD520为0.8±0.05，培养时间约为21h；最后通过高速离心收集菌体，并冷冻干燥，制得黑曲霉菌粉。
所述枯草芽孢杆菌粉的制备：吸取枯草芽孢杆菌母液，依次进行在液体活化培养、一级梯度周期培养、二级梯度周期培养，最后扩大培养制得枯草芽孢杆菌粉；所述液体活化培养为：葡萄糖15g/L、动植物油5g/L、蛋白胨10g/L、氯化钠3g/L、牛肉膏0.5g/L；
一级梯度培养基为：葡萄糖10g/L、动植物油10g/L、蛋白胨10g/L、氯化钠3 g/L、牛肉膏0.5g/L，培养基pH值为7.0-7.5；
二级梯度培养基为：葡萄糖5g/L、动植物油15g/L、蛋白胨10g/L、氯化钠3g/L、牛肉膏0.5g/L，培养基pH值为7.0-7.5；
扩大培养的培养基为二级梯度的培养基，培养过程中每隔3个小时测细菌OD600值，直至OD600为0.8±0.05，培养时间约为18h；最后通过高速离心收集菌体，并冷冻干燥，制得枯草芽孢杆菌粉。
所述酿酒酵母菌粉的制备：吸取酿酒酵母母液，依次进行在液体活化培养、一级梯度周期培养、二级梯度周期培养，最后扩大培养制得酿酒酵母菌粉；所述液体活化培养为：20％马铃薯浸汁培养基；
一级梯度培养基为：10％马铃薯浸汁培养基和动植物油10 g/L，培养基pH值为7.0-7.5；
二级梯度培养基为：5％马铃薯浸汁培养基和动植物油20g/L，培养基pH值为7.0-7.5；
扩大培养的培养基为二级梯度的培养基，培养过程中每隔3个小时测细菌OD600值，直至OD600为0.8±0.05，培养时间约为24h；最后通过高速离心收集菌体，并冷冻干燥制得酿酒酵母菌粉。
所述洋葱假单胞菌粉的制备：吸取洋葱假单胞菌母液，依次进行在液体活化培养、一级梯度周期培养、二级梯度周期培养，最后扩大培养制得洋葱假单胞菌粉；所述液体活化培养为：蛋白胨5g/L、酵母膏3g/L、葡萄糖15g/L、动植物油5 g/L、氯化钠5g/L；
一级梯度培养基为：蛋白胨5g/L、酵母膏3g/L、葡萄糖10g/L、动植物油10g/L、氯化钠5g/L，培养基pH值为7.0-7.5；
二级梯度培养基为：蛋白胨5g/L、酵母膏3g/L、葡萄糖5 g/L、动植物油15g/L、氯化钠5g/L，培养基pH值为7.0-7.5；
扩大培养的培养基为二级梯度的培养基，培养过程中每隔3个小时测细菌OD600值，直至OD600为0.8±0.05，培养时间约为27h；最后通过高速离心收集菌体，并冷冻干燥制得洋葱假单胞菌粉。
其中，地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）具有较强的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性，可促进有机质中营养素的降解，在复杂环境中能抵抗较大的PH和盐分变动，同时抑制致病菌的生长繁殖。
黑曲霉（Aspergillus niger）是重要的发酵工业菌种，可生产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等，黑曲霉具有裂解大分子有机物和难溶无机物，便于微生物吸收利用。
枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）在生长过程中能产生多种菌素、短杆菌Taipe肽等活性物质，能抑制致病菌的生长，同时自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，对有毒有害物质有很强的分解和清理作用，也被广泛应用于饲料、污水处理、水产养殖等工业农业领域。
酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是发酵中最常用的生物种类，拥有丰富的酶系统，对高糖、高油脂、高渗透压环境具有很强的耐受性，代谢产物多，综合利用光，在现代工业如食品、酿酒、生物工程等行业中有广泛的用途。
洋葱假单胞菌：（Pseudomonas cepacia）环境适应性较强，在营业基质缺乏情况下仍能生长，菌种所产生的脂肪酶对各种有机溶剂(醇等)、热、氧化剂、表面活性剂、去污剂、蛋白酶等均有较好的抗性,是目前在有机合成、洗涤剂添加剂、生物柴油合成中应用得最为广泛的脂肪酶之一。
本发明选取几种耐高油脂的高效分解菌种，在逐级梯度油脂含量的培养条件下进行富集培养，做成单一菌粉后混合做成复合菌剂，复合菌剂中推荐菌剂比例为地衣芽孢杆菌为20-30份，黑曲霉为20-30份，枯草芽孢杆菌40-50份，酿酒酵母20-30份，洋葱假单胞菌为20-30份。
进行餐厨垃圾降解实例发现，有效提高了复合菌剂协同降解餐厨垃圾的程度，结果显示和未进行梯度培养的菌种相比，通过梯度培养基培养的复合菌剂在处理含油量较低的情况下，降解能力基本相同（86.3％，84.5％）；但在含油量为10％的情况下，降解能力可提高7.9％（88.2％。80.3％）；在含油量20％的情况下，降解能力可提高10.9％（84.3％，73.4％）。这证明通过梯度培养基培养的复合菌剂具备了明显的耐高油脂的适应性，并通过菌种之间的协同作用可提高脂肪利用率，并作为碳源进行新陈代谢，对高油脂的餐厨垃圾具有明显的降解优势。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
1.1 对于地衣芽孢杆菌，吸取1ml地衣芽孢杆菌母液，接种至装有100ml的上述培养基的250ml三角瓶中，液体活化培养基成分为：蛋白胨5g/L、酵母膏8g/L、葡萄糖15g/L、动植物油5g/L、氯化钠5g/L、pH值保持中性（7.0-7.5）；
在培养温度为36-38℃，摇床转速为120r/min条件下培养，培养24h。重复此培养步骤5天，经过加动植物油的活化培养基培养过的地衣芽孢杆菌对油脂有一定适应性，随后油脂浓度进行逐级增大培养。
取经5天活化培养的菌株液1ml接种至装有100ml一级梯度培养基的250ml三角瓶中，一级梯度培养基成分为：蛋白胨5g/L、酵母膏8g/L、葡萄糖10g/L、动植物油10g/L、氯化钠5g/L、pH值保持中性（7.0-7.5），在培养基温度为36-38℃，摇床转速为120r/min条件下培养24h，重复此培养步骤5天。
取经5天一级梯度培养的菌株液1ml接种至装有100ml二级梯度培养基的250ml三角瓶中，二级梯度培养基成分为蛋白胨5g/L、酵母膏8g/L、葡萄糖5g/L、动植物油15g/L、氯化钠5g/L、pH值保持中性（7.0-7.5），在培养基温度为36-38℃，摇床转速为120r/min条件下培养24h，重复此培养步骤5天。
随后取1ml经5天培养的二级梯度的菌液放入1000ml的3L发酵罐中进行放大培养，发酵罐培养基为二级梯度的培养基，培养过程中每隔3个小时测细菌OD600值，直至OD600为0.8±0.05，培养时间约为18h。通过高速离心收集菌体，并冷冻干燥做成菌粉。
1.2 吸取1ml黑曲霉母液，接种至装有100ml的上述培养基的250ml三角瓶中液体活化培养基成分为：蔗糖20 g/L、动植物油5g/L、硝酸钠5g/L、氯化钾0.5g/L、硫酸二氢钾1g/L硫酸镁0.5g/L，培养基pH值为6.0-6.5；在培养温度为28-30℃，摇床转速为120r/min条件下培养，培养24h。重复此培养步骤5天。
取经5天活化培养的黑曲霉菌液1ml接种至装有100ml一级梯度培养基的250ml三角瓶中，一级梯度培养基成分为：蔗糖10g/L、动植物油15 g/L、硝酸钠5g/L、氯化钾0.5g/L、硫酸二氢钾1g/L硫酸镁0.5g/L，培养基pH值为6.0-6.5； 培养温度为28-30℃，摇床转速为120r/min，培养24h。重复此步骤5天。
取经5天一级梯度培养的菌株液1ml接种至装有100ml二级梯度培养基的250ml三角瓶中，二级梯度培养基成分为蔗糖5g/L、动植物油20g/L、硝酸钠5g/L、氯化钾0.5g/L、硫酸二氢钾1g/L硫酸镁0.5g/L，培养基pH值为6.0-6.5；在培养基温度为36-38℃，摇床转速为120r/min条件下培养24h，重复此培养步骤5天。
随后取1ml经5天培养的二级梯度的菌液放入1000ml的3L发酵罐中进行放大培养，发酵罐培养基为二级梯度的培养基，培养过程中每隔3个小时测黑曲霉OD520值，直至OD520为0.8±0.05，培养时间约为21h。高速离心收集菌体，并冷冻干燥做成菌粉。
1.3 枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、洋葱假单胞菌培养过程类似。其中枯草芽孢杆菌活化培养基为葡萄糖15g/L、动植物油5g/L、蛋白胨10 g/L、氯化钠3g/L、牛肉膏0.5g/L；一级梯度培养基为葡萄糖10g/L、动植物油10g/L、蛋白胨10g/L、氯化钠3g/L、牛肉膏0.5g/L；二级梯度培养基为葡萄糖5g/L、动植物油15g/L、蛋白胨10g/L、氯化钠3g/L、牛肉膏0.5g/L，培养基pH值保持中性（7.0-7.5）。培养基温度为36-38℃，摇床转速为120r/min。放大培养时测OD600（0.8±0.05），培养时间约为18h。
酿酒酵母活化培养基为20％马铃薯浸汁培养基（将去皮马铃薯200g切成小块，加入蒸馏水1000ml，煮沸半小时，纱布过滤后，补足1000ml，贮存备用。）；一级梯度培养基为10％马铃薯浸汁培养基，动植物油10g/L；二级梯度培养基为5％马铃薯浸汁培养基，动植物油20g/L，培养基pH值保持中性（7.0-7.5）。
培养基温度为30℃，摇床转速为120r/min；放大培养时测OD560（0.8±0.05），培养时间约为24h。
洋葱假单胞菌活化培养基为蛋白胨5g/L、酵母膏3g/L、葡萄糖15g/L、动植物油5g/L、氯化钠5g/L；一级梯度培养基为蛋白胨5g/L、酵母膏3g/L、葡萄糖10 g/L、动植物油10g/L、氯化钠5g/L；二级梯度培养基为蛋白胨5g/L、酵母膏3g/L、葡萄糖5g/L、动植物油15g/L、氯化钠5g/L。培养基pH值保持中性（7.0-7.5），培养温度为36-38℃，摇床转速为120r/min；放大培养时测OD600（0.8±0.05），培养时间约为27h。
1.4 菌粉载体制作：将麸皮：木屑按照质量比1:1混合均匀并灭菌作为载体，将用上述培养方式培养的菌粉和载体在无菌操作条件下充分混匀制作为单一菌剂，单一菌剂中菌粉质量比约为10％。
将制作好的单一菌剂按照一定比例混合均匀即得复合菌剂。推荐比例为地衣芽孢杆菌为20-30份，黑曲霉为20-30份，枯草芽孢杆菌40-50份，酿酒酵母20-30份，洋葱假单胞菌为20-30份。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
餐厨垃圾降解实例：
本次餐厨垃圾样品为3份，每份餐厨垃圾均为1000g，并进行人工配制。其中第一份为淀粉200g，青菜叶300g，猪瘦肉500g（含油量＜10％）；第二份为淀粉200g，青菜叶300g，猪瘦肉400g，动植物油100g（含油量约10％）；第三份为淀粉200g，青菜叶300g，猪瘦肉300g，动植物油200g（含油量约20％）。每份样品的菜叶和猪肉均剁碎后和淀粉混匀作为餐厨垃圾样品。
同时设置对照组实验，将未进行过梯度培养的原各菌种进行放大培养至各相应的OD值为（0.8±0.05），并按照相同的方式制作成对照组复合菌剂。
将两组复合菌剂均和餐厨垃圾按照4:1的质量比进行混合，并分别放入餐厨垃圾处理机中进行通风搅拌，保持温度为37℃。
餐厨垃圾降解率计算采用以下公式进行：降解率=（A-B）/C×100％。其中A表示处理机、餐厨垃圾、复合菌剂投入后的总重量；B表示处理机、餐厨垃圾、复合菌剂处理24h后的总重量；C表示投入的餐厨垃圾的总重量。
通过24h后的降解后，实验组和对照组的餐厨垃圾降解率分别如下：
从结果来看，和对照组相比，通过梯度培养基培养的复合菌剂在处理含油量较低的情况下，降解能力基本相同（86.3％，84.5％）；但在含油量为10％的情况下，降解能力提高7.9％（88.2％，80.3％）；在含油量20％的情况下，降解能力提高10.9％（84.3％，73.4％）。这证明通过梯度培养基培养的复合菌剂具备了明显的耐高油脂的适应性，并通过菌种之间的协同作用可将脂肪充分利用并作为碳源进行新陈代谢，对高油脂的餐厨垃圾具有明显的降解优势。