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微生物在堆肥处理有机固体废弃物中的理论研究毕业论文

微生物在堆肥处理有机固体废弃物中的理论研究

摘要;探究微生物在固体废弃物处理中的应用最为主要的是考察微生物在处理有机固体废弃物中的应用,而微生物处理固体有机污染物的途径主要是通过生物降解,其中一种工艺就是堆肥。

本文分别介绍了几个关于堆肥处理的相关知识,一、固体有机污染物处理方式的讨论,通过对固体有机污染物的讨论引出堆肥的处理方法。

二、堆肥的影响因素试验研究,主要通过不同的试验环境研究具体的堆肥影响因素。

三、微生物堆肥的实际应用及其有具有的商业价值。

四、微生物堆肥排放的气体对环境的影响,微生物堆肥会产生生化反应,产生大量有害气体会对环境造成影响。

通过这篇文章会让读者知道微生物通过堆肥处理固体有机污染物的具体细节。

0引言

要想追求经济上的发展就会带来一些问题,无论是第二次工业革命还是祖国的改革开放都带来了一些烦恼,城市固体废弃物产量逐年增加已经成为一个不争的事实。

不管是在城市的繁华商业区还是在有待开发的郊区,各种类型、品类复杂的固体废弃物随处可见大量的城市固体废弃物堆积,不仅恶化了原本脆弱的城市生产环境和生活环境,给市容市貌的美化带来了负能量;同时,也为经济建设的持续定增长带来了隐患。

对现有的城市固体废弃物进行分类分析,采取科学有效的处理,并力争实现资源的重复再利用,对于实现资源节约和环境友好具有重要的意义。

对城市固体废弃物进行科学合理有效的开发利用,不仅有助于减轻资源和环境压力,同时,还可以带来巨大的经济效益和社会效益。

目前,国内外处理固废的方法很多,但由于传统方法的种种缺陷,大多数研究人员都力图寻找一种绿色环保的方法以去除垃圾中的有害化学成分,同时解决农业中由于大量使用化肥,对环境造成严重破坏的问题。

基于这种情况,微生物处理固体有机污染物成为一种极具潜力的方法,在无害化处理垃圾的同时生产出无污染肥料以取代化学肥料。

1、固体污染物的处理方法

1.1固体污染物的分类

1.1.1固体生活废弃物

自改革开放以来城镇化是现代化国家发展进程中必然经历的过程。

城市生活中便捷的衣、食、住、行各项服务、优厚的教育和医疗卫生条件,吸引着广大农村居民不断向城市转移.城市规模不断膨胀,城镇人口不断增加,由此产生的固体生活废弃物也随之不断增加.据相关部门统计,目前我国城镇居民每人年均产生生活废弃物约450kg,全国每年固体生活废弃物产生量以亿吨计,并以年均8%的速度递增。

固体生活废弃物主要包括居民在日常生活中产生的瓜果皮屑、塑料制品、厨房废弃物、生活设施淘汰替换等形成的废弃物上。

由于环保设备储备不足和环保意识的缺失,目前,还难以有效做到对生活垃圾的分类处理和丢弃,城市生活垃圾随处可见,对城市环境造成了严重的污染。

1.1.2固体工业废弃物

工业生产中各种自然资源耗用后形成的堆积物,主要包括粉煤灰、炉渣、煤矸石、炉渣等,还包括有其他一些危险废物、放射性废物和其他废物等被称为固体工业废弃物,工业废弃物的产生是工业发展进程中不可避免的副产品,但同时应对固体工业废弃物有一个清醒的认识.工业废弃物绝不是城市发展与市容美化的包袱,相反,它更应被看做是一种放错了位置的资源.工业废弃物只是受当前科技水平、机械设备和利用方式等方面限制,而暂时失去了价值.只要利用合理,开发得当,固体工业废弃物蕴含的巨大的经济利益和商业效益,值得城市管理者和相关项目发人员投入资金和资源。

工业固体废弃物产生较多的城市主要集中在矿产资源丰富的中西部省份,这些城市普遍处于粗放型的资源经济转型时期,一段时期内,经济增长还得依靠当地的矿产资源开发。

同时可以看出,这些城市的工业废弃物产量巨大,给城市环境治理形成了巨大的压力。

1.1.3建筑固体废弃物

建筑废物同工业废弃物一样,是暂时失去使用价值的宝贵资源一。

建筑废弃物的产生主要是由于城镇化进程中一些建筑新建、旧有建筑拆除或废弃造成的.建筑废弃物主要包括废弃钢筋、混凝土、弃土、弃料及在装饰装修中产生的其它建筑废材等。

经过多年的相关技术研究和论证,多种建筑废弃物均在工程实践中得到了回收再利用,如利用破碎土、弃土等对不良路基进行置换、填埋,修筑路基,修建人工景观林和地下停车场等以提高土地利用空间,改善局部生活环境,天津市更是利用建筑废弃物修建了景色宜人的堆山造景公园,开创了建筑废弃物再利用的新局面。

1.1.4固体医疗废弃物

我国固体医疗废弃物产量也正呈逐年上升的趋势。

固体医疗废弃物不同于一般的固体废弃物。

虽然大部分固体医疗废弃物已经得到安全无害化处理,但仍不能保证依旧有一部分生命力顽强,对居民健康安全形成隐患的医疗废弃物流向老百姓的日常生活空间。

这些医疗废弃物可能携带各种病毒、病菌或寄生虫卵等,一旦污染,往往只能在发病时才能被发现。

因此,对固体医疗废弃物采用更加科学严格的标准进行减量无害化处理,意义重大。

1.2固体废弃物处理模式

1.2.1填埋

填埋主要面向无利用价值的固体废弃物,主要包括城市生活固体废弃物、医疗废弃物和部分建筑废物、工业废物。

填埋由传统的废物堆放和填地技术发展而来.废弃物填埋最重要的工艺和难点就是如何利用工程手段,采取有效的技术措施,防止渗滤液及有害气体对周边水体、大气和土壤环境的污染,以达到对公共卫生安全及环境的无害化处理。

城市废弃物卫生填埋场的规划选址是废弃物填埋的重要内容项目建设前,应首先对城市固体废弃物的数量和种类做出详细准确的评估和测算,以验证填埋场的建设规模是否可以满足填埋需要,是否造了土地资源浪费,是否对局部环境造成不良影响或多大的不良影响填埋场的选址应符合城市建设的总体规划要求,并与当地的大气污染防治、水污染防治和自然环境保护和开发相一致,应布置在当地夏季主导风向的下风向,并距离居民生活点、工业设施、军用设施至少500m以上。

应严格禁止在自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他需要保护的特殊需要新建固体废弃物填埋场。

应选择地基承载力满足规划和设计要求的场地进行施工,以避免地基不均匀沉降而导致渗滤液泄露而污染地下水或大气环境。

防渗是固体废弃物填埋场设计和施工质量的重要衡量标准之一,防渗处理的主要目的是防止固体废弃物经堆埋发酵、微生物作用产生的渗滤液和气体透过填埋场四壁和固体废弃物而对周边土壤和地下水形成二次污染,同时,还要防止外来水体,包括地下水、地表水和降水等渗入填埋场,增大渗滤液的产量,从而对填埋场的抗渗能力造成更大的压力。

防渗方式和防渗材料的选择应严格按规划和设计要求布置选用,应选择施工资质满足要求,有相关工程建设经验的施工单位和队伍从事填埋场的施工,以确保工程施工质量。

1.2.2焚烧

从19世纪80年代开始,部分欧洲国家就已经新建了世界上最早的固体废弃物焚烧厂,但由于早期固体废弃物热值不高,焚烧设备简陋,焚烧时产生的二嗯英等有毒有害气体得不到有效处理,由此引发的大气污染严重,因此,该方法一度被废弃.经过20世纪以来焚烧技术的不断改进、焚烧步骤的不断细化、焚烧设备的不断完善以及固体废弃物成分的不断变化,焚烧作为一种可行的固体废弃物处理方法,重新引起人们的重视。

随着固体废弃物产量的不断增加,有限的土地容量已不能满足日益增长的固体废弃物填埋需要,因此,对固体废弃物进行焚烧,以使固体废弃物有效地减容减量,在土地资源日益稀缺紧张的今天。

显得弥足珍贵。

据统计,通过焚烧可使固体废弃物减容减量达85%以上,是处理固体废弃物最彻底的一种方式。

固体废弃物在焚烧炉内燃烧分为干燥、热分解和燃烧三个阶段。

干燥就是利用燃烧产生的热能使水分汽化并排出生成的水蒸气的过程。

固体废弃物的含水率越低,干燥时间越短,越容易燃烧,反之,则影响废弃物燃烧热分解是指有机可燃物在高温下分解或聚合的过程.使热分解能在较短的时间内彻底完成,是保证固体废弃物燃烧完全的基础.固体废弃物焚烧是气相燃烧和非均相燃烧的混合过程,经过燃烧产生许多不同种类的气、固态可燃物,达到对固体废弃物的安全、减量和无害化处理。

我国的城市固体废弃物焚烧行业起步较晚,但时间紧迫,任务艰巨。

我国的固体废弃物种类繁杂,极少经过预先分捡,热值较低、含水率较高且变化较大,对垃圾焚烧厂的立项规划和后期运行产生了一定的影响.同时,大规模的引入焚烧设备需用大量的资金投入,处理效果有待商榷。

因此,推进我国城市固体废弃物焚烧技术的主要途径应是在学习、借鉴国外先进经验和技术的基础上,根据我国城市垃圾的特点、现有的经济实力,开发符合我国国情的、有中国特色的科学、经济、实用、有效的废弃物焚烧处理技术和装置。

只有这样,才能适应我国当前城市固体废弃物处理的需要,也才是我国发展和应用垃圾焚烧技术的根本。

1.2.3堆肥

堆肥的主要原理就是利用自然界的微生物或人工合成的微生物菌剂在合适的环境温湿度、PH等条件下,人为促进可生物降解的有机物向小分子物质和腐殖质物质转化的过程。

城市固体废弃物中不仅富含丰富的有机质和其他植物生长所必须的营养物质。

同时固体废弃物中还含有大量的病菌,重金属离子或他污染物质。

对固体废弃物进行妥善的堆肥处理,可有效实现对固体废弃物的资源回收再利用。

堆肥技术起步很早,但发展缓慢,一方面是由于工业化的高速发展,大量的有毒物质和高分子塑料材料充斥在固体废弃物垃圾中,严重的影响了降解的速度和难度,限制了堆肥制品的质量,堆肥制品易产生明显的臭味,与现代农业的要求仍有一定的差距;另一方面,堆肥对固体废弃物的减量化处理效果并不明显,经堆肥处理的固体废弃物仍需占用大量的交通资源运输至垃圾填埋场,占用大量的土地资源以进行掩埋。

不同城市的垃圾种类和成分各有不同,变化很大。

北京、上海、大庆的城市固体废弃物更适用于堆肥,而对福州、武汉和哈尔冰的固体废弃物堆肥则存在一定的难度,堆肥质量也难以保证。

针对城市固体废弃物堆肥处理存在的问题,各科研院所和相关机构开展了相应的技术和设备开发利用。

对固体废弃物处理前进行破碎和分选,为高品质的堆肥产品生产提供了可能。

同时,应利用城市固体废弃物大力推广生物发酵法的生物复合肥技术,缩短发酵时间,提高生物堆肥产品质量,力争实现废弃物的减量和工业化堆肥制品的双丰收,政府部门也应提供优惠的税收政策和技术扶持,鼓励和提倡使用堆肥产品,积极帮助扩大市场。

1.3堆肥工艺处理有机固体废弃物

1.3.1堆肥化的基本原理介绍

堆肥化是将要堆腐的有机物料与填充料按一定的比倒混合,在合适的水份、通气条件下。

使徽生物繁殖并障解有机质,从而产生高温,杀死其中的病原曹及杂草种子,使有机物达到稳定化。

根据处理过程中起作用的徽生物对氧气的不同要求。

可以把有机废弃物堆肥处理分为好氧堆肥和厌氧堆肥。

好氧堆肥堆体温度高,一般在50~65℃,故亦称为高温堆肥。

由于高温堆肥可以最大限度地杀灭病原菌,同时对有机质的降解逢度快,目前,大多都采用高温好氧堆肥。

同堆肥技术的主要区男4在于维持堆体物料均匀及通气条件所使用的技术手段。

这些技术可以简单到把混匀的堆料堆成条垛式,然后定期翻堆倒垛以提供好氧条件,或者复杂到把堆料放入发酵仓中。

用机械设备对物料进行连续的混匀。

通过通气设备进行连续的通气。

堆肥系统的分类大同小异,根据技术的复杂程度,一般分为三类:

条垛式、通气静态垛式、发酵仓式系统。

1.3.2堆肥系统介绍

1.3.2.1条垛式堆肥系统

在堆肥系统中存在着技术水平等级之分。

条垛式是堆肥系统中最简单的一种。

这是一种最古老的堆肥系统。

即将堆肥物料以条垛状堆置,垛的断面可以是梯形、不规则四边形或三角形。

条垛式的堆肥特点是通过定期翻堆来实现堆体中的有氧状态。

翻堆可以采用人工方式或特有的机械设备。

最普遗的条垛形状是3~5米宽,2~3米高的梯形条垛。

最佳的尺寸根据气候条件、翻堆使用的设备、堆肥原料的性质而定。

不管是为了便于操作和维持堆体形状,还是为了周围环境和渗漏问题,条垛式堆肥都应堆在沥青、水泥或者其它坚固的地面上。

堆的频率受许多条件限棚。

首先,翻堆的目的是提供堆体中徽生物群的氯气需求。

因此,翻堆的频率在堆肥初期应显著高于堆肥的后期。

其他因素如:

腐熟程度、翻堆设备类型、能力、防止臭味的发生、占地空间的话求及各种经济因素的变化。

条垛式堆肥一次发酵周期为1~3个月。

垛式系统的优缺点是管技术水平低,条垛式系统也有许多优点:

1.所需设备简单,成本投资相对较低;2.翻堆会加快水分的散失,堆肥易于干燥;3.填充剂易于筛分和回用;4.因为堆腐时间相对较长,产品的稳定性相对较好。

条垛式系统的缺点也很明显:

1.条垛式系统占地面积大(堆体本身占地面积大,又加之堆腐周期长);2.需要翻动堆体进行通气,因此,要有大量的翻堆机械及人力;3.相对于其他堆肥系统而言。

条垛式堆肥系统需要更频繁地监测,才能确保足够的通气量和温万方数据4.翻堆会造成臭睐的散失.特别是当堆腐生污泥或未经稳定化的污泥时情况更为严重。

这会造成与公众的关系问题;5.条垛式在不利的气候条件下不能进行操作,雨季会破坏堆体结构,冬季会造成堆体热量大量散失,温度降低。

这些问题可以通过加盖橱顶来解决,但这会提高投资成本;6.为了保证良好的通气条件。

条垛式系统所需要的填充荆比例相对较大。

条垛式系统一直被广泛采用。

美国1993年普查,条垛式系统占321个堆肥项目的21.5%1993年加拿大普查全国121个运行的堆肥厂中,其中90个是条垛式系统。

条垛式系统在美国和加拿大等国使用比例较高,因这些国家有足够的土地面积。

1.3.2.2通气静态垛堆肥系统

相对于条垛式系统,能更有效地确保达到高温、提供进行病原菌灭活的堆肥系统称为BehsMlle(BARC)通气快速堆肥法。

通气静态垛系统就是根据BARC法发展起来的。

通气静态垛与条垛式系统的不同之处:

1.堆肥过程中不进行物料的翻堆。

通过鼓风机通风使堆体保持好氧状态。

在静态垛堆肥中,通气系统包括一系列管路,这些管路位于堆体下部.与鼓风机连接。

在这些管路上铺一层木屑或者其他填充料。

可以使通气达到均匀,然后在这层填充料上堆放堆肥物料构成堆体.在最外层覆盖上过筛或未过筛的堆肥产品进行隔热保温。

整个堆应在沥青或水泥地面上进行,以防止渗滤液对土壤的污染或对地面的腐蚀。

通气静态垛堆肥技术中,关键的是通气系统,包括鼓风机和通气管路。

通气管路可以是固定式的,也可以是移动式的;管路材料可以是可重复使用的,也可以是可降解的。

在固定式通气系统中,通气管路放入水泥沟槽中或者平铺在水泥地面上,上铺术屑等填充料形成多空气流通路径的效果。

还有一些固定式通气系统完全靠水泥沟槽充当通气管路。

水泥沟槽必须能支撑住上面堆料的压力。

移动式通气系统主要由简单的譬道直接放在地面上构成。

移动式系统的优点是:

成本低。

设计灵活,易于调整。

它比届定式系统使用得更普遍。

气静态垛系统的优缺点是通气静态蟓系统有许多优点:

1.设备的投资相对较低;2.相对于条垛式系统,温度及通气条件得到更好地控制;产品稳定性好。

能更有效地杀灭病原菌及控制臭味;3.由于条件控制较好,通气静;蠡垛系统堆腐时间相对较短,一般为2~3周;4.由于堆庸期相对较短、填充料的用量少,因此占地也相对较步。

但是通气静态垛系统的缺点也较明显:

堆肥易受气候条件的影响。

例如:

霜天会破坏堆体的结构。

这个问题可以通过加盖橱顶来解决,但同时也会增加投资。

与条垛式系统不同之处在于。

在足够大体积、合适的堆腐条件下,通气静态垛系统受寒冷气候的影响较小。

1.3.2.3发酵仓系统

发酵仓系统是使物料在部分或全部封闭的容器内,控制通气和水分条件,使物料进行生物降解和转化。

发酵仓系统与其它两类系统的根本区别是该系统是在一个或几个容器内进行,是高程的度机械化和自动化。

堆肥基本步骤与其它两类系统相同。

堆肥的整个工艺包括通风、温度控制、水分控制、无害化控制、堆肥的腐熟等几个方面。

作为发酵仓系统,不仅应尽可能地满足工艺的要求,而且要实现机械化大生产。

作为动态发酵工艺,堆肥设备必须具有改善、促进微生物新陈代谢豹功能。

例如翻堆、曩气、搅拌、混合,避风系统控翻水分、温度,在发酵的过程中自动解决物科移动及出料问题,最终达到缩短发酵周期、提高发酵速率、提高生产效率、实现机械化大生产。

酵仓系统可以分为几类。

系统按物辩的流向捌分,可分为:

水平流向反应器,竖直流向反应器。

竖直流向反应器包括:

搅动固定床式、包裹仓式;水平流向反应器包括:

旋转仓式。

搅动仓式。

美国国家环保局把发酵仓系统分为:

推漉式和动态混和式。

在推窥式系统中,系统操作是根据入口进料,出口出料的原剐进行的,每个物料囊粒在堆肥发酵仓的停留时间相同。

在动态混和式系统中。

堆肥物料在堆肥过程中用机械不停蟪搅动混匀。

这两类系统又可根据不同的发醇仓的形状进一步划分,推流式系统分为:

霸筒形反应器。

长方形反应器,沟糟式反应器;动态混和式分为:

长方形发酵塔,环形发酵塔。

堆肥化技术的发展到目前为止已经较为成熟。

但是由于堆腐原料、技术条件、经济条件及土地面积等各方面因素的差别,不同国家、不同城市对堆肥技术的选择侧重不同。

1.4堆肥中的微生物作用

1.4.1堆肥中的微生物生态学过程

文献指出,堆肥初期,是微生物旺盛繁殖并释放出热能来不断提高堆肥温度的发热阶段。

在这一阶段中,堆肥物质的变化情况是在好氧条件下,那些容易被微生物分解的有机物质,如蛋白质,淀粉类物质,简单的糖类等迅速分解,产生大量热量。

在这一阶段中分解这些有机物的微生物以中温好气种类为主,常见的有细菌和丝状真菌。

当堆肥的温度超过50℃以后,进入高温阶段,这一阶段中,除少部分残留下来的和新形成的水溶性有机物继续分解转化外,复杂的有机物,如半纤维素,纤维素等开始得到有效的分解,同时开始腐殖质的形成过程,出现了能溶解于弱碱的黑色物质。

这一阶段中以高温微生物最为活跃,常见的有好热真菌和放线菌,如Thermomyces,A.thermofuscus,A.thermooidiosporus等,这两类菌中,放线菌占优势。

当温度上升到60℃以上时,好热丝状真菌几乎全部停止了活动,好热放线菌和芽孢杆菌的活动占优势。

很多的好热微生物,包括细菌,放线菌和丝状真菌,是分解纤维素和果胶类物质能力很强的微生物,因此,在高温阶段,纤维素、果胶类物质等旺盛分解,同时产生腐殖质。

温度上升到70℃以上,大多数的好热性微生物也不适宜了,微生物大量死亡或进入休眠状态。

这时,由于初死亡的微生物所含有的各种酶的作用,有机物质的腐解作用仍能进行一段时间。

但这种作用很快就衰退了,温度开始下降,当下降到适当温度时,处于休眠的好热微生物又恢复了它们的生命活动,堆肥的温度又会再次上升。

1.4.2好氧堆肥系统中的微生物多样性和优势菌群

微生物吸收利用有机物的能力取决于它们产生的可以分解底物的酶的活性,堆肥底物越复杂,所需要的酶系统就越多。

不同的微生物分泌的酶种类不同,一般地,好氧堆肥中,有机底物的降解是细菌、放线菌和真菌等多种微生物共同作用的结果。

在好氧堆肥系统中,存在着大量的细菌。

细菌凭借大的比表面积,可以快速将可溶性底物吸收到细胞中。

所以在堆肥过程中,细菌在数量上通常要比体积更大的微牛物(如真菌)多得多。

在不同的堆肥环境中分离的细菌在分类学上具有多样性,其中包括假单胞菌属(pseudomonas)、克雷伯氏菌属(klebsiella)以及芽孢杆菌属(bacillus)的细菌。

例如芽孢杆菌,能够生成很厚的芽孢以抵抗高温、辐射和化学腐蚀。

因此芽孢杆菌属(bacillus)的一些种,例如枯草芽孢杆菌(B.subtilis),地衣芽孢杆菌(B.1icheniformis)和环状芽孢杆菌(B.circulans)成为了堆肥高温阶段中的代表性细菌,或是优势菌。

嗜温细菌是堆肥系统中最主要的微生物,Abdennaceur等人的研究表明,在堆肥过程的初始阶段,嗜温细菌最为活跃,其数量为8.5×108~5.8×109个/g干物料(WDW)之间,随着垛温达到最高温度,其种群数量达到最低;在降温阶段,嗜温细菌的数量又有所回升。

BeffaT.等人曾经在堆肥过程中的高温期筛选出嗜热菌属,这些细菌能够在65℃以上,甚至高达82℃的垛温下生长。

放线菌是具有多细胞菌丝的细菌,因此它更像是真菌。

放线菌可以分解一些纤维素,并溶解木质素。

同时,它们比真菌能够忍耐更高的温度和pH值。

所以,尽管放线菌降解纤维素和木质素的能力并没有真菌强,但是它们在堆肥过程中的高温期却是分解木质纤维素的优势菌群。

在条件恶劣的情况下,放线菌则以孢子的形式存活。

研究表明,诺卡氏菌、链霉菌、高温放线菌和单孢子菌等都是在堆肥中占优势的嗜热性放线菌,它们不仅出现在堆肥过程中的高温阶段,同样也在降温阶段和熟化阶段出现。

真菌,尤其是白腐真菌可以利用堆肥底物中所有的木质纤维素,由此,真菌的存在对于堆肥物的腐熟和稳定具有重要的意义。

嗜温性真菌地霉菌和嗜热性真菌烟曲霉是堆肥生料中的优势种群,其他一些真菌,如担子菌、子囊菌、橙色嗜热子囊菌也具有较强的分解木质纤维素的能力。

但随着温度的升高,真菌的菌落数开始减少,在64℃时,所有的嗜热性真菌几乎全部消失。

当温度下降到60℃以下时,嗜温性真菌和嗜热性真菌又都会重新出现在堆肥中。

研究显示,温度是影响真菌生长的最重要因素之一,绝大部分的真菌是嗜温性菌,可以在5~37℃的环境中生存,其最适温度为25~30℃。

其他影响真菌生长的重要因素包括:

碳源、氮源和pH值。

通常较低的氮浓度是真菌降解木质素的前提条件。

但有时低氮浓度却会成为木质素分解的一个限制因素。

大多数真菌喜欢酸性环境,但实事上它们又都能在很广的pH值范围内生存。

另外,在有关清洁堆肥的研究中,有机废物中存在的大量各种各样的致病菌,尤其是致病性真菌受到了最多的关注。

堆肥高温阶段的高温对绝大多数致病菌的生长会产生抑制作用。

尽管真菌芽孢能够抵御恶劣条件而长时间生活在土壤中,但是它们却不能抵抗堆肥高温期的高温而被杀死。

Abdennaceur等人的实验显示,酵母和丝状真菌的数量在堆肥进入高温期时开始下降,在高温期末端则显著降低。

堆肥降温阶段的二次污染仍不容忽视。

白腐真菌是最有效的木质素降解微生物,其中黄孢原毛平革菌可能是研究最为深入、最具有代表性的微生物。

其他的白腐真菌,如彩绒革盖菌(coriolusversicolor),其不仅具有降解纤维素的能力,同时也表现出更强的降解木质素的能力。

白腐真菌降解木质素所依靠的是木质素酶,M.J.Lopez等人发现,在白腐真菌对木质纤维素进行生物转化过程中,通气速率对于木质素酶的生成是一个非常重要的影响因素。

1.4.3固体废弃物微生物接种剂的研制和应用

对于好氧堆肥来说,如果堆制底物的碳氮比过高,通过添加氮素化合物降低碳氮比,以满足微生物对氮素的需求,从而加速堆制物的分解。

此外,由于城市污泥、园林废物中底物多为难降解的木质素,此时,有必要使用相应的商业微生物接种剂。

对部分碳氮比极高的堆制物,如废木料、锯屑、废纸等,在缺乏分解此类废物的土著微生物时,也应接种专性高效微生物。

近年来,微生物学家已经开始从自然界中分离得到有益微生物,接种于有机堆肥中,强化其中的物质转化和能茸传递过程,并已收到良好的处理效果。

我国有些地方也采用在生活废弃物中添加特定的有效微生物(如固氮细菌、磷细菌和硅酸盐细菌等)的方法,制成有机微生物复合肥,并已在农作物田间试验中显示出良好的增产效果。

早在1936~1938年我国学者彭家元和陈禹平就从堆肥中分离筛选出好热性纤维素分解细菌,并扩大培养后制成菌剂,作为堆肥的接种剂应用。

前东北农业科学研究所从厩肥、马粪中分离出来称之为札礼菌的好热性纤维素分解菌,将这种SLSL菌进行培养,制成菌剂接入到堆肥原料后,可加速堆肥的腐熟。

中国环境科学研究院的席北斗等筛选出用于堆肥处理的高效复合微生物菌群,实验表明,高效复合微生物菌群可以加速生活垃圾和污泥的降解,堆肥时问缩短18d,同时成品堆肥中含有大量具有生物活性的微生物。

席北斗等人还从堆肥、马粪、果园土、污泥等原料筛选出活性较高的纤维素分解菌,随后采用紫外线诱变技术培养出优良菌株,并与EM菌混合后进行对比试验,结果显示,混合菌种可以提高有益微生物群体数日和质量,使微生物群落之间相互协同,形成复杂而稳定的生态系统,从而增强微生物的降解活性,使堆肥温度迅速升高并维持较长的时间。

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