高效降解厨余垃圾复合菌剂的构建及应用

选取10种微生物菌株,分析其产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶的能力,根据厨余垃圾中有机质成分及酶活功能信息构建一种高效降解厨余垃圾复合菌剂,并进行厨余垃圾堆肥的应用研究。结果表明：酿酒酵母产淀粉酶的能力最高,地衣芽孢杆菌产蛋白酶的能力最高,米曲霉产纤维素酶的能力最高,枯草芽孢杆菌产脂肪酶能力最高。拮抗性试验发现只有短芽孢杆菌属与地衣芽孢杆菌存在拮抗性关系。分别选取5株高酶活微生物构建4组复合菌剂,酶活测定结果表明,由盐居固氮菌（Azotobacter salinestris）、绿色木霉（Trichoderma viride）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）和米曲霉（Aspergillus oryzae）组配的F2微生物复合菌剂的产酶能力较好,其中淀粉酶为25.0 U/mL,蛋白酶为0.13U/mL,纤维素酶为1 244 U/mL,脂肪酶为4.09 U/mL。堆肥结果表明：添加复合菌剂F2组最高温达到67℃,高温期持续14 d,C/N为18.31,pH值为9.08,种子发芽指数为103.17%,相较于CK组堆...     

厨余垃圾厌氧发酵产酸工艺研究

[目的]确定厨余垃圾厌氧发酵产酸的最佳条件。[方法]在适当的垃圾粒径、固含率和C/N条件下,运用3因素3水平L9（33）正交试验设计的方法,研究了接种比例、pH值和温度对于厨余垃圾厌氧发酵产酸的影响。[结果]当温度为37℃,pH值为6,接种比例为4∶1时,厨余垃圾厌氧发酵所产乙酸和VFA在第5天达到最大值,分别为11.87g/L和17.36g/L;COD去除量和去除率达到最大值,分别为23606mg/L和43.8%。[结论]厨余垃圾厌氧发酵产酸的最佳工艺条件为：接种比例为4∶1、pH值为6、温度为37℃。各因素影响大小的次序为：温度〉pH值〉接种比例。     

pH值对厨余垃圾厌氧发酵产酸性能的影响

通过试验研究了中温条件(35℃)不同p H值(p H值为5、7、10及不控制p H值)对于厨余垃圾的厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFA)的影响。研究结果表明,35℃条件下,不控制p H值时,VFA的产量在第6天仅为2.66 g/L,稳定状态VFA的产量为2.15 g/L;p H值为5、7、10时,稳定状态VFA的产量分别为4.21、6.51、7.76 g/L;稳定状态p H值为10时VFA的产量是不控制p H值时VFA产量的3.6倍左右。     

pH对厨余垃圾发酵产酸特性影响的研究

采用锥形瓶反应器及室内培养方法,研究了pH对厨余垃圾酸化的影响。结果表明,酸化产物的组成与pH有关,乳酸和乙酸在不同的pH值下总为主要产物;pH>7时,明显有丙酸生成;酸化的最佳pH值为7,此条件下VFA的产量最高可达35.1gVFA·L-1,总固体(TS)的去除率高达65.3%。     

不同用量厨余垃圾堆肥对土壤理化性质的影响

通过微区试验研究不同用量(0、45、180、360、540m~3/hm~2)厨余垃圾堆肥对土壤理化性质的影响。结果表明,厨余垃圾堆肥对土壤的影响主要集中在表土层,厨余垃圾堆肥改变了土壤的物理性质,显著增加了土壤养分含量(P0.05),对土壤的pH值和EC值无显著影响(P0.05)。当施用量大于45m~3/hm~2,土壤的田间持水量显著增加(P0.05)。当施用量大于180m~3/hm~2,土壤的干密度显著降低(P0.05)。当施用量大于180m~3/hm~2时,土壤中的硝态氮显著增加(P0.05)。当施用量大于360m~3/hm~2时,土壤中的有机质和有效磷显著增加(P0.05)。当施用量为540m~3/hm~2时,土壤中的硝态氮、有效磷均小于环境风险临界值。     

基于接种物的厨余垃圾厌氧发酵处理技术研究进展

引用了大量的文献资料,全面介绍了目前国内外基于接种物的厨余垃圾厌氧发酵处理技术的研究情况,其中接种物的种类包括污泥、菌种、动物粪便、矿化垃圾和废纸等。在此基础上提出了厨余垃圾厌氧发酵处理的展望,认为厌氧发酵对厨余垃圾的处理是目前生态上最为合理,经济上可行的处理方法。     

厨余垃圾沼泥对嫁接西瓜果实品质的影响

为了研究厨余垃圾生产的沼泥对嫁接和不嫁接西瓜果实品质的影响,分析其作为有机肥应用于西瓜生产的可行性,进行厨余垃圾沼泥应用试验。结果显示,厨余垃圾沼泥整体上对西瓜品质无显著影响,可提高部分西瓜品种的糖度等品质性状,对嫁接西瓜和非嫁接西瓜及不同砧木嫁接西瓜的影响不同。     

厨余垃圾堆肥腐熟降解菌株的筛选与鉴定

本研究旨在筛选厨余垃圾高效腐熟降解菌.采用秸秆平板培养基、刚果红培养基进行菌株的初筛,利用秸秆降解试验、滤纸崩解试验以及酶活性的指标进行复筛.结果表明,通过初筛获得了5株降解菌,其中菌株Y 1、Y3的水解圈直径(H)与菌落直径(D)的比值(H/D)较大,分别为4.4、3.8,秸秆降解率分别达到42.50％、40.94％,而且2株菌株纤维素酶活性协同性较高.通过形态学和16S rDNA序列分析进行菌株种属的鉴定,菌株Y1、Y3均属于芽孢杆菌菌属(Bacillus),其中菌株Y1为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株Y3为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis).     

法国梧桐落叶与厨余垃圾、牛粪混合厌氧发酵产沼气试验研究

研究了法国梧桐树落叶在中温(35℃)条件下与厨余垃圾、牛粪混合厌氧发酵产沼气的特性。固定发酵液C/N为25~30、落叶质量含量为16.7%,落叶:厨余垃圾:牛粪的质量比分别为:1∶2∶3、1∶3∶2,发酵液总固体物(TS)质量分数分别为2%、4%和6%。采用批式发酵,研究了发酵过程中pH值、日产气量和甲烷含量等参数的变化情况,得到了混合底物在不同厌氧消化条件下的产沼气特性。结果表明,落叶:厨余垃圾:牛粪质量比为1∶3∶2,TS为4%时,3种原料混合厌氧发酵效果最好。其甲烷产率达201.8 mL·g~(-1),甲烷平均含量达45.3%,发酵周期为59 d。     

羊肚菌固体发酵转化厨余垃圾制取饲料的研究

厨余垃圾的无害化处理与资源化利用是我国生活垃圾处理的重要方面.为探索羊肚菌转化厨余垃圾制取饲料的最佳工艺,进而实现厨余垃圾的饲料化利用,利用食用蕈菌羊肚菌对厨余垃圾进行了固体发酵实验.结果表明,当厨余垃圾和辅料豆渣按1∶1质量比混合,发酵时间为20 d,发酵温度为25℃,PH在自然状态下,含水率为65%,接种量为15%时,饲料中粗蛋白质含量提高幅度最大,最终含量都在20%以上,且粗脂肪含量均小于17%,粗纤维含量小于16%,符合国家蛋白饲料标准的要求.     

添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响

为探讨添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响,设计餐厨垃圾∶沼渣的干基比例分别为4∶0 （T1）、3∶1 （T2）和1∶3 （T3）3个处理,以水稻秸秆作为辅料进行条垛式堆肥。通过测定堆体温度、干物质含量、种子发芽指数以及总氮、总有机碳、胡敏酸和富里酸含量,分析堆体的物料降解、腐殖化程度、碳氮损失和堆肥品质等。结果表明：随着沼渣比例的增加,堆肥的有效积温比、腐殖质聚合度、腐殖化指数均上升; 50 d完成堆肥时,T2处理具有最高的干物质降解率（37.16%）、氮含量（23.89 g·kg^-1）和种子发芽指数（90.59%）,并具有较高的有效积温比（63.73%）、腐殖质聚合度（0.84）和腐殖化指数（7.78%）。研究发现,添加沼渣提高了餐厨垃圾堆肥高温期发酵效率,强化了堆肥腐殖化作用,同时也增加了碳、氮损失。     

餐厨垃圾生物质炭制备及其吸附水中亚甲基蓝性能

以餐厨垃圾为原材料,通过高温热解法和共沉淀法制备了餐厨垃圾生物质炭（Natural kitchen waste biochar,NKB）和磁性餐厨垃圾生物质炭（Magnetic kitchen waste biochar,MKB）,研究了热解温度、热解时间、吸附剂量、吸附时间和溶液pH值等条件对生物质炭吸附水中亚甲基蓝（MB）性能的影响。结果发现,在热解温度450℃、热解时间1 h条件下制备的NKB对MB吸附性能最好;在生物质炭投加量1.0 g·L^-1、吸附时间20 min、pH值为9的条件下,MKB对MB的去除率和吸附量分别为97.94%和9.2 mg·g^-1,分别比NKB提高18.54个百分点和1.6 mg·g^-1;经过多次再生后,MKB对MB的吸附去除率仍在90%以上;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。研究表明,餐厨垃圾生物质炭经过赋磁可提高对亚甲基蓝的吸附性能,碱性条件下吸附性能较好,且能多次循环再生。     

餐厨垃圾堆肥对水稻生长、产量及土壤养分含量的影响

为探讨餐厨垃圾堆肥对水稻生长、产量及土壤养分含量的影响及其在水稻田的合理施用提供理论依据,以不施肥为对照,在等氮的条件下,设置了化肥、餐厨垃圾生化一体机处理尾料堆肥化产品(餐厨堆肥)、猪粪有机肥及鸡粪有机肥4个处理,测定水稻不同发育时期生长指标、产量及土壤养分含量的变化。结果表明:餐厨堆肥、化肥处理都能显著增加水稻株高、地上部生物量和产量,其中,餐厨堆肥处理水稻产量最高达9 379.63 kg/hm²,较对照、猪粪有机肥处理显著提高,分别增产19.40%和12.95%;此外,水稻考种结果显示,餐厨堆肥处理水稻有效穗数和每穗粒数高于其余各处理组,千粒重和结实率略低于猪粪、鸡粪有机肥处理,但均无显著差异;土壤数据测定结果显示,餐厨堆肥处理在土壤有机质和土壤速效氮的提升上优于猪粪、鸡粪有机肥,土壤有机质含量较猪粪、鸡粪有机肥处理分别提升19.87%和11.64%,土壤速效氮含量从分蘖期至黄熟期均高于其余各施肥处理,且在分蘖期、抽穗期、黄熟期显著高于猪粪有机肥处理。综上,餐厨堆肥可以确保水稻的生长和产量,且在土壤有机质和速效氮的提升上优于猪粪有机肥,具备推广和应用的潜力。     

抗生素对雌二醇降解菌JX-2降解性能的影响

为了解抗生素对雌二醇(E2)降解菌JX-2降解性能的影响,通过药敏试验研究了12种常用抗生素对菌株JX-2的最小抑菌浓度(MIC);采用雌二醇-抗生素联合培养,研究了不同浓度抗生素作用下菌株生物量及降解性能,探讨了混合抗生素分别对纯培养条件下和污水中菌株JX-2降解E2的影响。结果表明,菌株JX-2对青霉素和红霉素的最小抑菌浓度很低,对氯霉素、土霉素和磺胺嘧啶的耐药性相对较高,对其他抗生素的耐药性介于两者之间。低浓度抗生素(MIC)对菌株的生长和降解性能影响不大,而高浓度抗生素(MIC)则会明显抑制菌株生长并降低其降解性能。随着时间延长,低浓度抗生素对JX-2降解E2的抑制作用减弱,而高浓度抗生素的抑制作用减弱不明显。当各抗生素浓度为10.0、100.0μg·L~(-1)和1.0 mg·L~(-1)时,混合抗生素对纯培养条件下菌株JX-2降解E2并无影响,而当各抗生素浓度增大到10.0 mg·L~(-1)时,混合抗生素显著抑制了菌株对E2的降解,7 d时E2降解率为48.2%。当各抗生素浓度为10.0、100.0μg·L~(-1)和1.0 mg·L~(-1)时,菌株JX-2对污水中E2具有良好的降解效果,E2降解率达80%以上。     

环境条件对稻株甲烷传输速率的影响

以不同水稻品种为材料，通过实验室手段测定水培稻株甲烷传输速率，研究环境对甲烷传输的影响。结果表明：在一定温度范围内(15～45℃)，水温(土温)的升高引起稻株甲烷传输速率的提高。即当温度处于15～25℃范围内，稻株甲烷传输速率变化很小，当温度高于25℃直到40℃时，稻株甲烷传输速率提高很快，温度高于40℃，甲烷传输速率继续提高，但提高幅度明显减小；水溶液(土壤)中甲烷的浓度对甲烷传输也有影响，溶液中甲烷浓度越高，甲烷传输速率越大；短期光照强度变化对稻株甲烷传输速率没有明显影响。     

餐厨垃圾和绿化废弃物好氧堆肥过程中温室气体排放研究

利用好氧堆肥降解装置对餐厨垃圾和绿化废弃物进行处理,研究了2个进气温度(35,45℃)和3个通风速率(1.5,2.5,4 m3·h-1)6个处理组在堆肥过程中温室气体排放的变化规律.在餐厨垃圾和绿化废弃物15 d好氧堆肥过程中,堆肥第3～4天,各处理组CO2体积分数达到最高值,其中处理6的CO2体积分数在第3天达到11％,处理4在第4天达到8％;CH4的排放在第4～5天达到最高值,其中处理3和处理4的CH4体积分数在第5天分别达到14％和12％,CO2,CH4的排放变化趋势均是先升高后降低,最后趋于平缓的过程.在相同的通风速率下,大体上呈现温度越高,CO2排放体积分数越高,高浓度CH4的排放主要集中在堆肥高温前、中期.通风速率越小,CH4的排放浓度越高,通风速率越大,CH4的排放浓度越低,说明温度对CO2排放浓度影响显著,通风速率对CH4的排放浓度影响显著.     

桉树根区土壤中抑草真菌的筛选分离

通过平板稀释法分离纯化菌株,以莴苣和稗草为受体对候选菌株发酵液进行抑草潜力评价,得到1株高抑制率的菌株.形态学观察结合18S r DNA测序鉴定为曲霉真菌,命名为FJ-Z10.土壤盆栽试验结果表明,该菌株发酵液10倍稀释液对白菜根长和株高的抑制率分别为65.88%和18.97%;对白萝卜根长和株高的抑制率分别为43.35%和19.55%;对稗草根长和株高的抑制率分别为60.12%和55.00%;对水稻生长没有明显影响.该真菌可应用于稻田除草,但不适用于蔬菜田除草.     

耐低温降解纤维素菌株筛选、鉴定及产酶条件优化

低温是制约北方寒冷地区秸秆生物持续、高效转化的主要因素,也是影响北方寒区沼气发酵全年持续运行的关键因素。研究以秸秆利用富集限制性培养技术,从腐殖质丰富的大庆扎龙湿地土样中筛选出1株产生较高纤维素酶的耐低温降解纤维素菌株,经菌株18S rDNA序列及形态学分析,鉴定该菌株为奥尔森青霉属,命名为L-11。经响应曲面法优化产酶条件,获得影响奥尔森青霉菌株L-11产酶最优条件为麸皮11.05 g·L~(-1)、豆粉2.32 g·L~(-1)、初始pH 5.23、卵磷脂2.30 g·L~(-1),羧甲基纤维素酶活(CMCase)达48.809 IU·mL~(-1)。低温下菌株L-11具有较强的纤维素降解能力,在沼气生产领域应用前景良好,可为高转化能力基因菌株改良及富含纤维素类废弃物综合利用提供菌种资源。     

餐厨发酵物料在草莓基质栽培中的应用研究

针对餐厨垃圾固废资源化利用不足的问题,将餐厨垃圾固液分离后的固相部分经高温好氧发酵制备餐厨发酵物料,研究其在草莓(Fragaria×ananassa Duch.)栽培中的应用效果。以餐厨发酵物料、草炭、蛭石和珍珠岩作为复配基质原料,根据不同比例进行复配并得到CK、T1、T2、T3、T4和T5共6组处理。研究发现随餐厨发酵物料比例升高,不同复配基质的有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)养分含量显著增长;草莓植株生长状况以T2和T3效果最好,与CK相比,草莓植株的叶柄长最高增加7.01%,分支数最高增加10.34%,叶面积最高增加7.80%,冠幅最高增加12.85%,有效叶片数最高增加6.73%;餐厨发酵物料在草莓品质改善方面有显著作用,与CK相比,T1—T5草莓单株产量最高增加11.14%,平均单果重最高增加6.27%,可溶性糖含量最高增加4.11%,可溶性固形物增加最高3.71%,VC含量最高增加25.52%。主成分分析法对草莓生长、产量和品质指标进行综合得分评价结果表明,T3处理配方（餐厨发酵物料30%、草炭35%、珍珠岩17.5%和蛭石17.5%）的效果最...     

毒死蜱降解菌降解特性及其降解条件优化

为获得用于修复毒死蜱（Chlorpyrifos,CP）污染环境的高效降解菌,从大田土壤中分离、筛选出1株能降解毒死蜱的菌株,经形态特征和16S rDNA序列分析,该菌株为Bacillus属细菌,命名为H27。单因素降解条件实验初步获得毒死蜱降解的最适时间为48 h,最适温度为25℃,最适pH为7.0。降解酶定位实验结果表明,该降解菌产生的降解毒死蜱的代谢酶主要是胞内酶。为了提高降解率,采用Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定毒死蜱初始浓度为25 mg·L^-1时,其最优降解条件为降解时间54 h、pH为7.2、温度为24℃,在此实验条件下毒死蜱的降解率为88.96%。