在堆肥处理中加快有机物分解的微生物能
学术
2024-11-14 00:01
山东
在堆肥处理中添加微生物能加快有机物分解，缩短发酵周期，提高堆肥产品质量。目前，应用于堆肥的微生物菌剂主要有单一菌剂和复合菌剂，其中单一菌剂主要为耐热能力较强的芽孢杆菌和放线菌等。然而，单一菌种环境适应性较低，限制了单一菌剂在堆肥中的应用效果。基于菌株间的互利共生效应，复合菌剂适应高温堆肥环境的能力强，应用效果显著好于接种单一菌剂的堆肥处理，能够杀死大量的寄生虫卵和病原微生物，大幅缩短堆肥时间，提高有机肥的产量和质量。席北斗等筛选出康氏木霉、白腐菌、变色栓菌、EM菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌的复配比为15∶15∶15∶25∶10∶10∶10的高效复合微生物菌剂Ⅴ;曾苏等将自行分选的菌株CC7、CC13和CC16以1∶1.5∶0.5比例进行复配，发现对NH3和H2S的去除率高达83.6%和70.3%，聂文翰等以15株高效纤维素降解菌，通过正交实验，筛选出可高效降解秸秆的复合菌剂JFB。以上研究均说明了接种微生物菌剂和菌剂复配的有效性，但针对厨余垃圾特异组分脂肪和蛋白质等，没有研究出对应的优势菌种和共同作用于厨余垃圾并高效降解的复合微生物菌剂。本研究针对厨余垃圾中特异组分设计了微生物菌剂复配方案，筛选了米曲霉、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、绿色木霉和褐球固氮菌等组成的微生物菌剂，并验证了厨余垃圾堆肥的强化效果，厨余垃圾堆肥的适宜复配比和接种量。结果表明，在米曲霉、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、绿色木霉和褐球固氮菌复配比为1.5∶1∶1.2∶2∶1，且接种量为6‰时，厨余垃圾中特异性组分脂肪降解率可达76.2%，氮损失率最低为11.8%，说明了微生物菌剂复配的必要性和有效性。氮损失是堆肥过程中面临的重要难题，也是直接影响堆肥产品质量的关键因素。研究结果表明，氮损失率最低可达11.8%，杨延梅等发现，随着厨余垃圾含氮量的增加，堆肥过程中的氮损失率将升高，其研究中氮损失最低为16.4%，而初始含氮量为3.2%～5.8%，高于本研究中的3.5%。说明固氮菌可以减少堆肥过程中氮素的损失，但这一作用强弱与堆肥原料中初始氮含量有关。研究还发现固氮效果不仅与300第1期周营等:微生物菌剂复配及强化厨余垃圾好氧堆肥效果分析初始加入固氮菌的量有关，还与菌剂间多种微生物的协作有关，进一步说明了微生物菌剂复配的必要性和有效性。石春芝等探索了垃圾堆肥混合接种自生固氮菌和纤维素分解菌对堆肥含氮量的影响，发现固氮菌可利用纤维素分解菌分解纤维素所生成的各种碳化物，并以此作为碳素养料和能源，进行大量繁殖和有效地固氮作用，从而提高了堆肥的含氮量和肥效，同时也为纤维素分解菌的生长繁殖提供氮源，证明了固氮菌和纤维素分解菌存在着互生关系。郭新愿等将解磷菌、固氮菌及解钾菌在餐厨废水中单独和混合接种，发现解磷巨大芽孢杆菌对圆褐固氮菌有促进作用。而本次实验中接种复合微生物菌剂的堆肥效果好于只接种固氮菌的效果，也说明了固氮菌与复合菌剂中的其他微生物间存在着某种协同作用，从而有益于厨余垃圾的好氧堆肥，且菌剂的接种量有一个适合接种量区间。席北斗等利用复合微生物菌剂对生活垃圾进行堆肥，发现复合微生物菌剂添加量为5‰时，可明显增加堆料中有益微生物总数和有效改善种群结构，堆肥腐熟度最高，堆肥效果较佳。这与本文的较适宜接种量6‰也较相近。堆肥接种菌剂有利于有机质的分解，增加了堆肥产品的腐熟度，加快了反硝化细菌群落的演替，还影响着堆肥不同时期的细菌群落结构组成。本研究针对经过源头分类后的厨余垃圾进行了微生物菌剂的复配实验，验证了厨余垃圾堆肥的强化效果、厨余垃圾堆肥的适宜复配比和接种量。虽然本研究中菌剂可有效地减少氮损失及较好地降解厨余垃圾中特异性组分脂肪，但各种微生物复合作用于厨余垃圾堆肥间的协调机理以及菌剂减少氮损失和降解脂肪的机制都有待进一步探究，可借助PCＲ-DGGE等方法研究接种外源微生物菌剂时堆肥过程中细菌群落多样性的变化，从而对菌剂协调作用的机理展开进一步研究。1)从菌剂复配比实验温度、含水率、有机物总量等指标均明显看出多种微生物菌剂复配的堆肥效果优于接种单一固氮菌，且米曲霉、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、绿色木霉、褐球固氮菌的较适宜复配比为1.5∶1∶1.2∶2∶1。2)厨余垃圾堆肥微生物复合菌剂的接种量存在一个合适的区间，通过考察微生物强化过程中pH、有机物总量、总氮及脂肪含量的变化，发现菌剂的较适宜接种量为6‰。3)当复合菌剂米曲霉、地衣芽孢杆菌、解脂假丝酵母、绿色木霉和褐球固氮菌的复配比为1.5∶1∶1.2∶2∶1、接种量为6‰时，微生物强化效果最为明显，厨余垃圾中特异性组分脂肪降解率可达76.2%，氮损失率低至11.8%，且褐球固氮菌的固氮效果与初始接种菌剂中褐球菌的量及多种微生物菌剂间的协同作用有关。转载于老燕说农![]()
