微生物菌剂对牛粪堆肥中酶活性的影响

【目的】明确牛粪堆肥接种菌剂后在高温好氧堆肥过程中几种酶活性的动态变化,通过酶学角度揭示高温好氧堆肥的生物化学机理,为堆肥腐熟综合评价指标体系及腐熟阈值的制定提供科学依据.【方法】以牛粪为堆肥原料,通过接种两种微生物菌剂处理,分析高温堆肥堆体温度与酶活性的变化特征.【结果】接种菌剂有效地增加了堆肥温度,延长了高温期,且使脲酶、纤维素酶、蛋白酶活性水平与峰值得到明显提高.堆肥过程中过氧化氢酶与脲酶活性变化基本一致,后期高于前中期.多酚氧化酶活性呈不断下降并逐步稳定的趋势.堆肥前期纤维素酶出现峰值,不接种菌剂的处理(CK)蛋白酶活性中后期稳定升高.【结论】接种菌剂纤维素酶活性与堆肥温度呈极显著负相关性(P0.01);多酚氧化酶两者则呈显著正相关性(P0.05).接种菌剂2对过氧化氢酶、脲酶活性与堆体温度于不同阶段表现出显著(或极显著)相关性.CK的蛋白酶活性与堆体温度有极显著负相关性(P0.01),表明酶活性大小可作为牛粪堆肥过程中腐熟程度的生化评定指标.     

复合菌剂接种鸡粪堆肥的效应研究

传统自然堆肥耗时长,发酵不易完全腐熟。该研究将复合菌剂接种于鸡粪堆肥,旨在短时间内使堆肥达到完全腐熟。选用鸡粪为堆肥原料进行自然通风堆肥试验,研究了添加复合菌剂在堆肥过程中对温度、含水率、C/N比、NH4+-N、pH值、种子发芽指数等腐熟指标的影响。结果表明,相对于CK处理,复合菌剂能够快速提高堆料温度,使温度迅速超过50℃达到63℃,加快有机物料分解速率和堆料脱水速率,使含水率和C/N比分别降至20.20%和17.52,速递分别提高了33.28%、30.54%,促进了堆肥的腐熟、稳定;试验13 d时,NH4+-N降至0.19 g/kg,验证了复合菌剂使堆料完全腐熟;pH值下降至7.63偏中性,有效控制了氨气挥发和臭气产生,减少营养损失和环境污染;种子发芽率达到55.98%,堆肥达到腐熟指标,可以作为有机肥施用。添加复合菌剂有助于鸡粪堆肥发酵腐熟,显著缩短鸡粪发酵时间,对堆肥的科学生产具有重要指导意义。     

不同堆肥条件对种子发芽指数影响的研究

研究了添加外源微生物菌荆、调理剂及堆肥C/N比、堆肥初始水分、翻堆频率对猪粪堆肥腐熟度指标种子发芽指数(GI值)的影响.结果表明,添加外源菌剂和调理剂可以促进堆肥腐熟,与单一菌剂相比,复合菌剂的作用效果更明显,木屑作为调理剂的效果优于砻糠;堆肥C/N比为25,初始水分在60%～70%情况下,利于堆肥的腐熟;在堆肥过程中,翻堆频率越大,堆肥腐熟越快;在优化堆肥条件下,20d左右堆肥GI值达到80%以上(腐熟).     

腐熟菌剂不同添加量对鸡粪 椰糠高温堆肥的影响

通过比较腐熟菌剂不同添加量在鸡粪椰糠堆肥中物理和化学成分的变化,研究腐熟菌剂对鸡粪椰糠高温堆肥的影响。结果表明:固定鸡粪和椰糠的C/N值为25左右,在其中分别添加质量比0‰(CK)、5‰(F1)、10‰(F2)和20‰(F3)的腐熟菌剂,4种堆肥在堆制过程中p H和电导率(EC)均呈现升高趋势,含水量、有机质和碳氮比均呈降低趋势,至堆肥结束时4个处理p H值均在7.42~7.52之间,EC值均在2 000μs/cm以下。与不加腐熟菌剂相比,添加腐熟菌剂可明显提高堆肥的温度和高温持续时间,最高温度可达62℃左右,持续高温(55℃)时间超过15 d,不同腐熟菌剂添加量之间差异不显著,但添加5‰腐熟菌剂的堆肥总养分含量最高为5%。     

物料碳氮比及微生物菌剂接种量对黄瓜秧-鸡粪堆肥过程的影响

为明确黄瓜秧与鸡粪堆肥的适宜碳氮比及微生物菌剂接种量,本研究设计3个碳氮比(17.5、22.5和27.5)和3个微生物菌剂接种量(0.1%、0.2%、0.3%)共9个处理,测定了不同处理对黄瓜秧与鸡粪好氧堆肥过程中温度、有机质降解率、pH值、种子发芽指数(GI)、养分含量及堆肥腐熟度的影响。结果表明,高碳氮比和高微生物菌剂接种量处理堆体温度更快达到50℃以上,且堆肥过程中高温的峰值高于中、低碳氮比和中、低微生物菌剂接种量处理;高碳氮比和高微生物菌剂接种量处理,有机质降解率、堆肥的腐熟度(T)都显著提高;但接种0.3%微生物菌剂处理对有效磷、速效钾的保留效果以及堆肥最终发芽指数(GI)的提升均不如接种量为0.2%与0.1%的处理。综合上述分析,黄瓜秧与鸡粪进行堆肥无害化生产时,适宜的碳氮比为27.5,微生物菌剂接种量为0.1%～0.2%。     

基于高效稻秆降解复合菌系LZF-12强化堆肥效应研究

以秸秆和鸡粪为主要原料,将预处理过的稻草秸秆和新鲜鸡粪按体积比1??1的比例人工混合均匀,调节原料C/N为26,保持其含水量在65%。常温下以稻秆降解复合菌系LZF-12为强化菌株进行定向接种,以堆肥量(重量比)的0.2%进行接种,不接菌组设置为空白对照,堆体体积为3.0 m×1.5 m×2.0 m,堆制42 d进行秸秆鸡粪组合堆肥效应研究。结果表明,微生物菌剂LZF-12能够加速堆体总碳和总氮的转化速度,明显加速堆体升温,缩短堆体达到高温所需时间,接入复合菌系LZF-12堆体达到50℃时间比对照组提前6 d;处理组堆体中纤维素含量减少的速度和幅度明显大于对照组,而木质素的含量在两组堆体中减小变化幅度很小,差异性不大。堆肥结束,处理组的纤维素和半纤维素含量分别降解60.8%和73.4%,明显高于不接菌的对照组;衡量堆体腐熟指标GI数值显示,对照组和处理组的GI分别为84%和94%,达到腐熟标准。     

微生物菌剂对草屑堆肥养分的影响

[目的]筛选适宜在草屑堆肥中应用的微生物菌剂,以加速草屑的资源化利用。[方法]添加不同微生物菌剂到草屑中,测定不同处理时间堆体温度和营养元素含量的变化。[结果]添加微生物菌剂影响堆体的升温过程和降温过程,未添加微生物菌剂的对照在堆肥化过程中升温慢、降温快;添加不同微生物菌剂的堆肥中的养分含量变化不同,其中添加速腐宝菌剂和秸秆腐熟剂处理的堆肥总养分含量高于其他菌剂和对照;以草屑为原料生产的堆肥中总养分含量较高,高于有机肥料的标准。[结论]在草屑堆肥化过程中,应用速腐宝菌剂可提高堆肥养分含量。     

复合菌剂对兔粪堆肥碳氮转化与损失的影响

为开发促腐和保氮功能兼具的发酵菌剂,探究不同配比菌剂对兔粪和香油渣堆肥碳氮转化与损失的影响及其机理。本试验以纤维素降解复合菌剂和功能菌剂两类自制菌剂为研究对象,采用封闭式好氧堆肥试验,共设置6个处理:不添加菌剂(CK)、EM商品菌剂(EM)、自制纤维素降解复合菌剂(CR)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶1(CAR1)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶2(CAR2)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3(CAR3)。研究各处理对堆体腐熟过程中发酵参数、碳氮损失、养分含量和腐熟度等相关指标的影响。结果表明:堆肥启动过程中,CAR3堆体升温迅速,酸碱度适宜,利于堆体好氧发酵;堆肥结束时,CAR3有机质降解率高达34.17%,CO₂排放量较排放量最高的CR低13.43%,总腐殖酸生成量达15.52%,较CR显著提升11.92%;堆体全氮含量显著提高,氨挥发量较CK降低10.28%;有机氮含量较CK显著提升19.74%,有利于氮素的固持。因此,V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3时(CAR3),可显著提高堆肥腐熟程度,促进碳转化,减少氮损失。本研究可为兔粪堆肥高效促腐和养分减损发酵菌剂的研发提供依据。     

外源添加物对中药渣堆肥效果的影响

以废弃中药渣为原料进行高温堆肥试验,在添加微生物菌剂、鸡粪和尿素的条件下,采用好氧人工翻堆堆肥方式,研究中药渣高温堆肥过程中温度、EC、pH的动态变化及种子发芽力。结果表明:添加微生物菌剂和鸡粪的处理堆温较高,腐熟进度比纯中药渣自然堆腐提前10～15d。     

复合菌剂在中草药渣堆肥中的应用研究

采用中草药渣作为有机肥堆酵原料,并添加复合菌剂进行高温好氧堆肥试验,结果表明:与未添加菌剂处理相比,添加复合菌剂能迅速使堆肥的温度超过60℃,加快中草药渣的分解速度,全氮含量增加13.2%,速效磷、速效钾含量分别增加29.1%、27.2%,促进了堆肥的腐熟、稳定,说明复合菌剂可加快中草药渣的发酵腐熟、提高堆肥肥力.     

利用密闭箱式堆肥系统处理畜禽粪便研究

通过4个密闭式堆肥仓中对纯蛋鸡粪便、鸡粪 秸秆、鸡粪 锯末的不同配比的堆肥试验,考察密闭式堆肥的可行性,四种处理都能够达到美国EPA无害化(pathogen-free)的要求,三种处理温度上升明显,有机质、总氮、总磷无显著变化,在5d内大肠菌群被杀灭。     

堆肥过程逸散抗生素耐药菌气溶胶的浓度及粒径分布特征

利用FA-I撞击式采样器采集5家堆肥厂内外生物气溶胶样本,对具有抗生素耐药性的细菌气溶胶浓度和粒径分布进行检测,并对其随传播距离的变化规律加以分析。结果表明:堆肥生产区细菌气溶胶浓度高达2.65×10~4CFU·m~(-3)。具有四环素和红霉素耐药性的气溶胶分别达到9.54×10~3CFU·m~(-3)和7.39×10~3CFU·m~(-3),占总细菌的36.44%和40.20%。以上3种生物气溶胶在细颗粒物中的相对丰度为13.04%～37.23%,且该丰度随逸散距离的增加而呈现下降趋势。红霉素和四环素耐药菌动力学粒径研究结果显示,两种耐药菌可能主要沉降在人体的咽喉部。     

家畜粪尿的堆肥化处理技术研究Ⅱ.堆肥材料的发酵特性和氨气挥发

采用通风式堆肥发酵方式研究了牛粪及添加材料的分解特性和堆制过程中氨气的释放规律。结果表明，大约504h牛粪中有机物的分解基本趋于稳定，因此1次发酵时间可定为504h。但由于据末、稻壳等材料分解性较差，添加这些材料后堆肥1次发酵时间可推迟为672h。牛粪堆 肥过程中氨气的释放主要出现在前期，尤其是最初的100h，因此在该期间采取适当措施可防止氮素损失。     

通过堆制方法进行发酵素接种扩培的研究

利用秸秆和鸡粪为原料，以博力1号发酵素作为接种剂进行了发酵素接种扩培试验，探讨了发酵素通过堆肥方法进行扩培的可能性，筛选发酵素接种扩培的合适比例和接种方法。结果表明，从温度、有机碳含量、C／N比、T(终点C／N／初始C／N)值等腐熟度综合指标看出，通过扩培方法来扩大发酵素的生产是可行的；以20％比例接种发酵素堆肥产品(或换算成5％发酵素接种比例)是堆肥发酵素的适宜接种比例，能显著降低成本，提高经济效益。     

腐熟堆肥回流对中药渣好氧堆肥进程及堆肥品质的影响

为明确腐熟堆肥回用对中药渣好氧堆肥腐熟效率及堆肥产品品质的影响,探讨堆肥过程中养分转化规律及腐殖质形态、组分、品质的动态变化,在工厂化条件下比较了中药渣自然堆肥与添加腐熟中药渣堆肥(质量分数10%)堆肥过程中碳氮磷硫和腐植酸类物质的动态变化特征。结果表明,添加腐熟堆肥比自然堆肥提前20 d进入高温期,且高温期平均温度高于自然堆肥5℃左右。较之自然堆肥,添加腐熟堆肥可以强化有机物降解,堆肥产品的总碳含量与C/N显著下降(P0.05),而全氮、全磷、全钾和全硫分别增加17.5%、17.8%、14.7%和9.4%;两个处理堆肥前后总腐植酸、游离腐植酸和水溶性腐植酸含量变化不大,但添加腐熟堆肥处理可提高腐植酸的活性,增加游离腐植酸(7.8%)及水溶性腐植酸含量(30.1%);堆肥过程胡敏酸组分不断增加,富里酸组分逐渐降低,添加腐熟堆肥处理可强化堆肥腐殖化进程,增加胡敏酸组分(15.2%),胡富比显著升高,堆肥产品的分子量、缩合度及芳构化程度提高。研究表明,腐熟堆肥回流能够显著促进中药渣堆肥腐熟效率,提高堆肥产品品质。     

物料C/N对鸡粪锯末高温堆肥腐熟过程主要指标的影响研究

用鸡粪与锯末为原料进行高温好氧堆肥试验,研究物料C/N为15、25和40时对鸡粪锯末高温好氧堆肥过程中堆体温度、pH、碳素、氮素和碳氮比等主要指标的影响,以期探讨鸡粪锯末的不同配比对碳素和氮素转化的影响,为优化堆肥提供理论依据。结果表明:1)鸡粪与锯末在C/N=25时达到的温度最高为66℃,达到最高温度所需最短时间为3d,C/N=15的处理次之。2)堆肥过程中各处理的pH变化基本一致,都是先上升后下降的趋势。3)在堆肥结束时,各处理的全碳量均有所降低。T2和T3处理全氮含量呈不断升高的趋势,T1处理全氮含量呈先下降后上升的趋势。在堆肥结束时,T1处理全氮含量有所降低。T1、T2和T3处理的C/N在堆肥结束时都有所下降,其中T1表现为先升高后下降。4)堆肥结束时,各处理的NH4+-N含量分别比最高时降低了44.12%、74.37%和56.83%,NO3--N质量分数分别比开始时增加了855.72、731.68和532.23mg/kg。综合判断,物料碳氮比为25时有利于鸡粪锯末高温堆肥中碳素和氮素的转化。同时鸡粪中添加锯末对C/N=15的堆体温度起到一定的正面影响。     

固体有机废物堆肥过程中氮的转化

文章论述了固体有机废物堆肥过程中氮的转化过程,主要在氨化、硝化、反硝化、固定和氮以淋洗液和废气的形式排放等方面对环境的影响,并对影响此过程的因素进行了分析,对堆肥过程中氮素的合理调控提出了建议。     

结合态雌激素在堆肥过程中的降解与转化研究

为评价堆肥处理对牛粪中结合态雌激素的降解效果,本文采用微波萃取-固相萃取方法提取目标雌激素,利用高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)建立分析方法,研究了牛粪中15种雌激素类物质在堆肥周期70 d的实际堆肥过程中的降解与转化过程。结果显示:堆肥处理能有效降解牛粪中的E1-3G、E3-3G、OP、BPA、DES和EE2,而对NP的降解效率相对较低,堆肥结束后残留率仍为48.84%。其中,结合态雌激素在堆肥过程中首先水解为以E1为主的自由态,再进一步发生降解。堆肥70 d后E1浓度约为0 d的3倍。葡糖苷酸盐结合态的降解速率普遍高于硫酸盐结合态,降解率均≥98.76%,而硫酸盐结合态相对稳定,3种硫酸盐结合态在堆肥70 d仍能检测到,降解率在92.74%～96.79%。研究发现,最终可能通过有机肥还田过程进入到环境中的雌激素E1-3S、E2-3S、E2~(-1)7S、E2-3G、E2~(-1)7G、NP、E1和E2的浓度分别为1.75、9.5、16.4、3.89、4.44、233.4、69.28μg·kg~(-1)和11.98μg·kg~(-1)。研究表明,堆肥处理可作为畜禽粪便的处理方法,能有效削减粪便中雌激素含量,但直接还田存在一定的环境风险,需进一步对粪肥施用过程进行评价。     

油茶粕资源堆肥化利用探讨

油茶粕富含茶皂素、茶籽多糖、茶籽蛋白等多种成分,是生物医药、生物农药、生物饲料、化工、轻工等多个行业的重要原料,但大多直接作为清塘剂、燃料使用,造成了资源的极大浪费。通过论述油茶粕资源当前的利用现状,提出了堆肥化利用的优势、工艺和前景,为油茶粕资源的高效利用提供依据。     

调理剂用量对造纸污泥好氧堆肥的影响

研究了污泥与蘑菇渣的比例分别为7:3、3:2和1:1对造纸污泥堆肥的影响。结果表明:在一定范围内增加造纸污泥的比例更有利于污泥升温。堆肥中温度变化和pH存在正相关性,适当降低污泥含量可以降低堆肥pH,低pH有利于氮素的保存,污泥与蘑菇渣的比例分别为7:3、3:2和1:1的处理全氮含量分别增加-1.18%、11.00%和4.10%。造纸污泥经过好氧堆肥后,种子发芽指数显著增加,但造纸污泥的比例过高或过低均会降低种子发芽指数。堆肥结束时DOC含量分别比初始时降低48.7%、46.4%和48.0%。通过好氧堆肥可增加污泥养分,提高有机质和腐殖质含量,污泥含量过高堆肥产品养分低,造纸污泥与蘑菇渣含量为3:2时效果最佳。