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《哈尔滨工业大学》 2010年
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以菌糠为调度剂的餐厨废物好氧堆肥技能及其机制研讨

邹德勋  
【摘要】:餐厨废物是当时城市废物中所占组分最大的生物质废物,具有含水量大、有机物含量高、易糜烂以及来历涣散不易搜集等特色。堆肥化是当时处理此类生物质废物经济可行的办法之一。本文在以废治废、互补联合的思路指导下,探求餐厨废物与菌糠混合堆肥的可行性与优势;并在此基础上针对餐厨废物堆肥进程中存在的臭气污染、肥效较低以及周期较长等问题,以微生物学技能及操控工程为首要手法,进行了餐厨废物堆肥进程抑臭保氮技能、餐厨废物堆肥用高温纤维素降解菌的挑选与使用等研讨。 经过剖析菌糠的粒径、容重、含水量、C/N和pH值等目标,标明菌糠是一种杰出的餐厨废物堆肥调度剂。餐厨废物+菌糠堆肥的升温速度较快,并在高温期继续9d,到达城市日子废物好氧静态堆肥处理规范要求(CJJ T52-93);与常用的秸秆调度剂比较,餐厨废物+菌糠堆料在堆肥一次发酵完毕后含水量下降率进步了3.66个百分点,有机物降解率进步了6.7个百分点,终究发芽指数进步了15.8个百分点,其腐熟程度显着优于餐厨废物+秸秆堆肥,阐明菌糠的参加可进步餐厨废物堆肥处理的速度。此外,餐厨废物堆肥中NH_3的开释规则剖析成果标明:NH_3的开释首要会集在7-12d,占NH_3开释总量的53%-54%,因而,此阶段是操控NH_3开释的关键时期。另一方面,餐厨废物+菌糠处理NH_3的开释量仅占餐厨废物+秸秆处理开释量的36.49%,堆肥进程的臭味也显着削减,阐明菌糠具有必定的抑臭保氮效果。电镜检测标明,菌糠的结构粗糙、多孔,比秸秆更有利于对NH_3的吸赞同为微生物供给栖息地。 选用生物滴滤塔法除氨后的含氮喷淋液作为堆肥水分弥补源,回用于堆肥体系,堆肥完毕后喷淋液回用处理比对照处理的物料干重累计减重率高12.9个百分点,种子发芽指数进步16.3个百分点,阐明喷淋液回用处理减量化效果显着,能有用地进步堆肥的腐熟度。一起,与对照处理比较,喷淋液回用处理氮素丢失率比对照低16.0个百分点,阐明增加喷淋液作为水分弥补源可有用削减堆体的氮素丢失。喷淋液回用处理在发酵进程中累计参加总氮量为6.644g,参加的氮素中有34.3 %得以保存。以喷淋液回用处理为例,剖析了堆肥进程中首要微生物区系改变,成果标明各类微生物在堆肥高温期数量均有所下降,但细菌数量一直高于真菌。硝化菌对温度较为灵敏,在堆肥高温期和50℃培育条件下均检测不到硝化菌的存在。经过PCR-DGGE技能对氨氧化菌群落(包含硝化菌和亚硝化菌)剖析也标明堆肥开端阶段氨氧化菌较为丰厚,但当堆肥进入高温期后氨氧化菌种类敏捷削减,直到堆肥后期才开端康复,由此进一步阐明在高温期堆肥体系中氨的硝化效果较少,首要是蒸发和微生物同化。 经接连富集驯化、初筛和复筛等实验,从餐厨废物与菌糠混合堆肥高温期样品中挑选出一株在高温条件下对纤维素有较强降解才能的菌株,经判定确定为短芽孢杆菌属(Brevibacillus sp.),命名为Brevibacillus sp. FA2,简称FA2。FA2对秸秆和滤纸具有杰出的减重效果,减重率别离可达25.8%和48.2%,,与对照菌种地衣芽胞杆菌(B. licheniformis)比较,秸秆和滤纸的减重率别离进步了17.0%和35.7%;一起扫描电镜对降解物的微观结构调查标明FA2能够损坏滤纸和秸秆的微观结构,使其涣散、絮化。FA2生物学特性别离标明:FA2在30℃-60℃规模内均能成长,最适成长温度为60℃,是一种耐热菌;FA2适合的pH值规模较宽,为6-8.5;对氧气要求不严苛;在含盐量10%的条件下均能成长,因而比较适合对高含盐量餐厨废物的高温好氧堆肥处理。将FA2使用到实践堆肥体系中,成果标明:在初始物料在不灭菌的条件下,接种菌株FA2的有机质降解率为31.26%,木质纤维素降解率为10.43%,种子发芽率可达61.67%,别离比不接种的对照进步4.49、5.09和3.65个百分点。 综上所述,使用菌糠作为餐厨废物堆肥调度剂能够起到改进堆料性质、抑臭保氮和加快腐熟的效果,是一种以废治废的有用手法。生物滴滤塔除氨后的喷淋液回用于堆肥体系,不只进步了堆肥的氮素含量,也为生物滴滤塔继续脱臭工艺的展开供给了技能途径。堆肥进程微生物生态演替机理解析以及高温高效降解菌的取得,将有助于对堆肥机理的进一步知道,一起也为往后进步堆肥工艺的调控效果供给了技能根据和菌种资源。
【学位颁发单位】:哈尔滨工业大学
【学位等级】:博士
【学位颁发年份】:2010
【分类号】:X705

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【参考文献】
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