利用微生物消除鸡粪臭气对生态环境的污染

研究了利用微生物对鸡粪臭气的去除作用。鸡粪经过特殊的微生物菌剂并混以一定的辅料通气发酵之后，可使鸡粪中臭气浓度去除85%以上。为消除鸡粪臭气对环境的污染，使之更好地用作饲料，找到了一种可行的生物处理方法 。     

生物滤池填料及工艺参数去除鸡粪堆肥臭气效果研究

为探讨利用生物滤池法去除鸡粪堆肥臭气的可行性,对生物滤池的填料组合、填料层高度、填料初始含水率及停留时间进行了筛选,并考察了生物滤池对挥发性有机物(VOCs)的去除情况.结果表明:生物滤池在处理鸡粪堆肥臭气过程中,以腐熟鸡粪堆肥和树皮组成填料、填料层高度为50 cm、填料初始含水率为50%以及停留时间为90.0 s的处理效果最佳;处理前后臭气中VOCs的分析结果表明,生物滤池对堆肥臭气中VOCs有很好的去除效果,处理后的堆肥臭气中VOCs的种类和浓度较处理前明显减少;比较堆肥臭气中氨和VOCs的总浓度后发现,氨所占的比例高达98.70%,说明用氨浓度来表示容器式鸡粪堆肥的臭气浓度具有可行性.就地利用鸡粪堆肥及树皮组合作为生物滤池填料去除鸡粪堆肥过程中的臭气具有很好的去除效果,可以在工厂化鸡粪堆肥中推广应用.     

利用有效微生物菌群进行鸡粪处理的研究

在实验室和生产场地进行了有效微生物菌群处理鸡粪的试验研究，结果表明，有效微生物菌群能大幅度减少鸡粪臭味、氨味，使鸡粪保存较多有效养分和具有较高生活活性，肥效好、有效微生物菌群处理鸡粪的适宜发酵条件为：采用自研有效微生物菌群，发酵鸡粪含水量50％，有效微生物菌群的发酵浓度3．5％－5．0％，发酵温度25℃以上，发酵时间3－7d。     

畜禽粪含氮臭气成分的排放及其影响因素

氨和三甲胺是畜禽粪恶臭气体中的两种含氮臭气成分 ,畜禽粪排放的氨、三甲胺的体积分数分别达到1×10-6、0.02×10-6 时便可引起恶臭。畜禽粪在90d内的氨挥发量占粪便总量的0.007 %—0.354 %,其中以鸡粪最高、马粪最低。碳氮比、微生物以及化学物质和天然物质的添加物对畜禽粪含氮臭气成分的排放有直接影响。     

啤酒厂污泥与鸡粪接种菌剂堆肥除臭效果及其作用机制

通过探讨功能性菌剂对堆肥化进程的影响,为减少啤酒厂污泥与鸡粪堆肥臭气产生提供理论依据,将自制具有去除臭味能力的微生物菌剂DF-1接种至啤酒厂污泥与鸡粪的堆体中,测定堆肥化过程中各参数的变化和微生物群落及菌剂DF-1中优势微生物变化情况,以不接种堆体为参照。结果显示,菌剂DF-1中优势菌种为乳酸乳球菌、热带假丝酵母及绿色木霉。相对于不接种菌剂的堆体而言,接种菌剂DF-1的啤酒厂污泥与鸡粪堆体在升温期和高温期仅感觉到微弱的臭味,降温期勉强感觉到臭味,堆肥达到稳定状态后则感觉不到臭味。堆肥的升温期,菌剂中优势菌种乳酸乳球菌,热带假丝酵母和绿色木霉均可检测到;堆肥的高温期,菌剂中优势菌种仅检测到乳酸乳球菌;堆肥的降温期和腐熟期,菌剂中优势菌种仅检测到绿色木霉;菌剂DF-1中优势微生物在堆肥过程中存在一个交替演变的过程。     

碳氮比对鸡粪堆肥腐熟度和臭气排放的影响

为确定鸡粪堆肥最优碳氮比（C/N比）,该研究以新鲜鸡粪为堆肥原料,添加玉米秸秆调节初始C/N比为14、18和22进行好氧堆肥,研究不同C/N比对鸡粪堆肥腐熟度和臭气排放（NH3和H2S）的影响。结果表明：C/N比为14的处理堆肥产品未腐熟,C/N比为18和22的处理均达到腐熟。C/N比为18的处理NH3累积排放量和总氮（TN）损失率最高;C/N比为18～22时,C/N比越高,NH3累积排放量和TN损失率越低。C/N比为14的处理H2S累积排放量和总硫（TS）损失率最高;C/N比为18和22的两个处理,H2S累积排放量显著降低,且无显著差异。此外,C/N比为18处理的微生物群落多样性在整个堆肥过程中显著高于C/N比为14和22处理。堆肥的理化指标、臭气排放与微生物群落之间的相关性分析表明,高温、高pH和缺氧环境会增加Firmicutes丰度,进而促进NH3和H2S的排放,相反地,低温、低pH和氧气充足的环境更有利于Actinobacteria增殖,有利于减少NH3和H2S的排放。综合考虑堆肥产品腐熟度和臭气减排效果,建议低C/N比鸡粪堆肥的初始C/N比为18～22。当秸秆资源不足时,建议初始C/N比为18;秸秆资源充足时,建议初始C/N比为22。     

生物过滤法去除死猪堆肥排放臭气效果的中试

为研究生物过滤法去除死猪堆肥发酵处理过程产生臭气以及挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的可行性,开展了死猪和猪粪混合堆肥试验,分析了死猪堆肥过程臭气浓度特性和VOCs组分特征,对生物过滤法去除臭气中VOCs的工艺关键参数-停留时间进行优化试验。死猪堆肥过程中排放VOCs种类达37种,其中主要致臭组分为三甲胺、二甲基硫、二甲基二硫、二甲基三硫;以腐熟猪粪堆肥作为滤料(添加3%活性污泥),在停留时间为30~100 s的条件下,生物过滤法对死猪堆肥排放臭气去除率达90%以上;停留时间60~100 s的条件下对VOCs中主要致臭组分的去除效率达82.2%~100%,生物过滤法去除死猪堆肥过程臭气浓度和VOCs的优化停留时间为60 s。研究结果能为死猪堆肥发酵过程排放臭气的处理和控制技术进一步研发提供科学依据。     

复合微生物吸附除臭剂的制备及其除臭应用

为保护畜禽养殖场周围的空气质量,控制臭气是养殖业必须要解决的基本问题.从养猪场土壤中分离出具有除臭效能的微生物菌株3株:巨大芽孢杆菌CCW-Y1菌株、灰色链霉菌CCW-Y2菌株、热带假丝酵母CCW-Y3菌株.以米糠和陶瓷粒为吸附剂载体,与3株微生物菌株的混合培养液混合,制成复合微生物吸附除臭剂,载体上的生物量以4.50～6.05 g/kg为好.复合微生物吸附除臭剂载体上微生物干细胞5.36 g/kg对猪粪、鸡粪和牛粪中NH3、臭气的去除率可达80%以上,H2S的去除率达65%以上.将此除臭剂放置在底部透气的扁平铁丝盘中,悬挂于猪舍和猪粪堆肥场上方进行除臭试验,结果表明猪舍内NH3、H2S和恶臭浓度分别降低了78.4%、66.7%和83.3%.猪粪堆肥场内NH3、H2S和恶臭浓度分别降低了84.4%、62.1%和88.5%.该除臭剂的有效除臭时间比普通吸附除臭剂长,对生猪的生长没有产生负面影响.     

不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响

为探索不同来源沼液对土壤微生物群落结构的影响,本研究通过室内培养试验,基于BIOLOG微平板培养方法,对比了鸡粪源、猪粪源和牛粪源沼液在等氮条件下加入土壤后的微生物碳代谢特征。结果表明:同无任何添加的对照相比,不同来源的沼液对土壤有机质含量无显著影响,但对无机氮、全氮、有效磷、速效钾、pH和电导率均有不同程度的提升效果。土壤微生物生物量碳在牛粪沼液处理中最高,而猪粪沼液中微生物量碳则同对照相比显著降低(P0.05)。鸡粪沼液引发了微生物最高的碳源利用强度,而猪粪沼液则表现出抑制的趋势。微生物对碳水化合物的利用在鸡粪沼液处理中达到最高,显著高于猪粪沼液(P0.05)。对于氨基酸碳源的利用,各沼液处理均表现出抑制的趋势,但仅在猪粪沼液处理中达显著水平(P0.05)。鸡粪沼液相比其他处理显著促进了微生物对羧酸的利用(P0.05)。相比其他处理,鸡粪沼液显著提高了土壤微生物的Shannon丰富度和Simpson优势度指数; McIntosh均一度指数的最高值也出现在鸡粪沼液处理,但其仅显著高于猪粪沼液处理(P0.05)。主成分分析显示猪粪沼液处理的微生物碳代谢群落同对照的差异最大,相比而言牛粪和鸡粪沼液对微生物代谢群落的影响较小。总体而言,不同来源沼液对土壤微生物碳代谢的影响存在差异,其长期的效应有待进一步通过田间试验验证。     

鸡粪堆肥中氮转化微生物变化特征的初步研究

采用室外人工翻堆好氧堆肥方法，进行了70d的鸡粪、鸡粪添加1％稻草和鸡粪添加3％稻草堆肥试验，采用平板记数法和最大可能记数法(MPN)，研究了堆肥过程中氨化细菌、固氮菌、硝化菌和反硝化菌的数量变化规律。结果表明：氨化作用在堆肥初期显著，硝化作用、反硝化作用、硝化细菌和反硝化细菌数量随堆肥时间的推移有上升的趋势；堆肥中存在固氮菌，但数量变化不大。堆肥中氮转化微生物变化特征与堆肥中铵态氮、硝态氮变化规律相一致。     

鸡粪配施尿素对扁豆根际微环境特征及产量、品质的影响

[目的]探讨鸡粪配施尿素对扁豆根际微环境特征及产量、品质的作用效果,为提高农田土壤质量管理以及扁豆种植的优化施肥提供理论依据。[方法]通过连续4a的大田试验,研究了CK(对照,不施肥)、CF(纯施尿素)、CM(纯施鸡粪)和CM+CF(鸡粪和尿素各提供50%的氮)处理对扁豆根际中根系分泌物含量、微生物数量、微生物多样性及产量、品质的影响。[结果]同纯施尿素处理相比,鸡粪和尿素各半处理根系分泌物中氨基酸总量、有机酸总量和总糖含量分别提高61.91%,43.03%和31.18%;细菌数、放线菌数和微生物量碳、氮含量明显增加。同时,CM+CF处理的微生物多样性指数最高,并与微生物总量的变化趋势一致,而CF与CK处理的微生物多样性指数与微生物总量的变化趋势不一致。此外,CM+CF处理扁豆产量分别较CK,CF和CM处理提高65.20%,28.15%和8.24%,并使扁豆荚果的Vc、可溶性糖和游离氨基酸含量分别较CF处理提高45.55%,36.35%和43.23%。与CM+CF处理相比,纯施鸡粪处理对根际和扁豆产量、品质的影响效果较小。[结论]鸡粪与尿素配施措施能促使扁豆根系分泌物的增多以及根际微生物数量和微生物多样性指数的提高,有助于增强土壤的供肥性能,并促进扁豆生长的高产优质。     

菌剂DF-1对啤酒厂污泥与鸡粪堆肥的影响

为了探讨功能性菌剂对堆肥化进程的影响,并为加快啤酒厂污泥与鸡粪堆肥化进程和减少臭气提供理论依据,将自制菌剂DF-1接种至啤酒厂污泥与鸡粪的堆体中,以不接种堆体为参照,测定了堆肥化过程中各参数的变化及菌剂DF-1中优势微生物变化情况。结果显示：两个堆体废气中NH3浓度均呈现先上升后下降的变化趋势,H2S浓度则呈现持续下降的变化情形;不接种堆体NH3浓度至堆肥腐熟期仍为0.39 mmol/m3,而接种堆体第10天为1.25 mmol/m3,此后无法检出;不接种堆体中H2S浓度在堆肥第22天仍为0.7 mg/L;而接种菌剂堆体第10天为0.48 mg/L,此后无法检出。接种菌剂DF-1不但能降低堆体水分含量,而且其堆体腐熟期TN含量高于未接种菌剂DF-1的堆体,说明接种菌剂后不但能有效减少臭气,而且有利于堆肥产品后期烘干制粒和优质高效有机肥的产生。菌剂DF-1中优势菌种乳酸乳球菌、热带假丝酵母及绿色木霉在堆肥过程中存在交替演变。     

土霉素在鸡粪中的残留及降解规律研究

检测了健康肉鸡以不同剂量土霉素混饲给药后,在不同时间鸡粪中土霉素的含量变化,并比较避光及人工光照条件下灭菌鸡粪中土霉素的降解规律,以及在避光条件下灭菌、未灭菌及灭菌后加降解菌处理,鸡粪中土霉素的降解规律。结果表明,健康肉鸡混饲给予土霉素（100、200、400mg·kg-1）后,鸡粪中土霉素排泄量在给药后6～8h达到高峰,峰浓度分别为13.58、36.15mg·kg-1和50.73mg·kg-1,并于30、62h和72h时检测不到土霉素;对鸡粪中土霉素的浓度随时间变化趋势进行曲线拟合,发现各处理组的这种变化趋势均符合一级动力学方程Ct=C0e-kt。经灭菌鸡粪中土霉素的降解受光照条件和土霉素初始浓度的影响,初始浓度为10、20、40mg·kg-1时,避光条件下,土霉素降解半衰期分别为55.5、123.8d和173.3d;人工光照条件下,鸡粪中的土霉素降解较快,降解半衰期分别为14.8、21.1d和27.5d。此外,无论是在避光还是人工光照条件下,较高初始浓度组的土霉素降解速率均比较低初始浓度组慢。去除光照因素后,鸡粪中所含土霉素的降解主要受微生物及土霉素初始浓度的影响,初始浓度为10、20、40mg·kg-1时,灭菌组土霉素降解半衰期分别为78.7、103.4d和157.5d,未灭菌组为40.5、50.6d和97.6d,灭菌后加降解菌组为14.5、33.6d和51.3d,说明鸡粪中微生物的存在可加快土霉素的降解。相同处理条件下,土霉素的降解速率随药物初始浓度的升高而降低。     

配施有机肥提高化肥氮利用效率的微生物作用机制研究

采用15N示踪技术和盆栽试验研究了水稻生长期间不同施肥处理土壤微生物量氮的动态变化,探讨了配施有机肥提高化肥氮利用率的微生物作用机制。结果表明,在水稻生育前期,化肥配施鸡粪堆肥、猪粪堆肥和酒糟堆肥较化肥单施均提高了土壤微生物对化肥15N的固持率,降低了土壤矿质态15N含量。而随水稻生育进程推进,在先前被微生物固持的化肥15N化肥配施鸡粪堆肥、猪粪堆肥和酒糟堆肥处理分别有87%、81%和81%被释放,增加了同期水稻对化肥15N的吸收量。化肥配施鸡粪堆肥、猪粪堆肥和酒糟堆肥,化肥15N利用率均超过60%,而单施化肥利用率仅39%。可见,配施有机肥提高化肥氮利用率,其机制之一是通过促进土壤微生物对化肥氮的有效调控,使化肥氮更好地被转化利用。     

不同施肥措施对番茄连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的调节

设施内蔬菜连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的异常是导致连作障碍的关键因素。利用毛细管电泳及BiologECO生理学研究法研究了鸡粪(M)、鸡粪+K2SO4(MK)、鸡粪+稻草(MR)、鸡粪+稻草+K2SO4(MRK)对温室内番茄连作6年土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸及微生物功能多样性的影响,以不施肥处理为对照(CK)。结果表明:与CK相比,不同物料组合施用能够显著降低土壤中酚酸含量,其中MRK处理降低效果最明显,土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸分别降低7.11%~57.04%、81.84%~83.32%。不同物料组合施用提高了土壤微生物对碳源的利用强度,其中MRK处理土壤微生物对碳源利用能力最强,且微生物多样性指数最高,其Shannon和Mch Intosh多样性指数比其他处理平均提高3.93%~10.07%、6.22%~27.47%。主成分分析表明,M处理土壤的微生物功能多样性差异主要是由于氨基酸、羧酸类、聚合物或酚酸类碳源引起的,而MR处理则是由碳水化合物或胺类碳源引起。微生物多样性指数与土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸含量呈显著负相关。MRK处理番茄产量分别比MK、MR、M、CK提高5.87%、11.34%、22.85%、30.13%,但MK番茄产量与MRK相差不明显。设施栽培条件下,鸡粪、稻草和K2SO4配合施用对提高土壤微生物功能多样性,降低土壤酚酸类物质含量,减缓连作障碍具有重要意义。     

不同菌剂在鸡粪堆肥中的应用效果

选出适宜的鸡粪堆肥菌剂及其与辅料的配比,对促进鸡粪堆肥的效果具有重要的意义。本研究采用了接种不同菌剂的堆肥发酵试验,研究不同鸡粪堆肥过程中堆肥的养分、理化性状和发芽指数等参数变化。结果表明,接种等量不同微生物菌剂的堆肥效果基本一致,比鸡粪(CK)处理的发酵温度提前9~10 d达到50℃;种子发芽指数达到85.2%~87.3%,提高45.2%~47.3%;发酵周期缩短了12 d。接种菌剂处理比仅加米糠处理的发芽指数平均提高了18.8%。聚类分析得出5个处理的堆肥效果被分成了3类,接菌剂处理划归为第一类,表明3种菌剂堆肥效果基本相同;仅加米糠处理是第二类;鸡粪(CK)处理是第三类。本试验在鸡粪和米糠的C/N为25.5的条件下,分别接种3种不同的微生物菌剂(0.05%)的处理,堆肥效果较一致,比仅加米糠和纯鸡粪处理堆肥效果好。     

蛋鸡舍臭气组成及不同管理措施对臭气特性的影响

随着中国蛋鸡养殖规模化的快速发展,蛋鸡场排出的臭气已成为影响周边环境质量的重要因素,但有限的关于蛋鸡舍臭气特性的研究严重制约着臭气污染程度的量化和除臭措施的制定,因此该研究通过对2种不同类型蛋鸡舍（商品蛋鸡舍和种用蛋鸡舍）的臭气进行综合分析,以探究不同管理措施（无管理操作、喂料、喷雾消毒、清粪）对臭气组成及其对臭气贡献率的影响。结果表明,2种类型蛋鸡舍的臭气组成和浓度相似,蛋鸡舍内臭气成分的浓度从高到低为NH3、挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFA）、挥发性含硫化合物（Volatile Sulfur Compounds,VSC）、酚类、吲哚类和胺类,对臭味贡献率从大到小为吲哚类、酚类、VSC、VFA、胺类和NH3。无管理操作和喂料过程中臭气组成和浓度相似,饲料的味道对蛋鸡舍臭气浓度影响较小。喷雾消毒和清粪过程中NH3、吲哚类和臭气浓度均显著增加（P<0.05）。此外,粪污在清粪带滞留期间,NH3浓度增加了6倍,胺类、VSC、吲哚类、酚类和VFA的浓度相对稳定。除NH3以外的其他成分主要来自肠道微生物的降解,对臭气贡献率高达99.99%,是臭味的主要来源。     

猪粪堆肥过程中NH3和H2S的释放及除臭微生物的筛选研究

为了治理粪便臭气污染，测定了猪粪好氧堆肥过程中NH₃和H₂S的释放量以及堆肥温度、pH值、含水率、水溶性铵态氮等指标。结果表明，NH₃在前20天释放量占总释放量的84.6%、H₂S在前13天释放量占总释放量的100%。因此，在堆肥初期的前20天是控制臭气的最佳时期。并从畜禽粪便、垃圾、土壤和堆肥中分离、纯化了一些微生物，经过初筛得到能利用NH₃的微生物41株，经过复筛得到脱除H₂S较好的细菌一株，与对照相比其去除率达85.7%，经鉴定该菌是松鼠葡萄球菌。     

不同物料组合施用对温室番茄根系活力及土壤生物学特性的影响

利用温室内微区试验,研究不同施肥处理鸡粪(M)、鸡粪+K2SO4(MK)、鸡粪+稻草(MR)、鸡粪+稻草+K2SO4(MRK)对番茄产量、根系活力及土壤生物学特性的影响。结果表明:多种物料混合施用的MRK、MR、MK处理的产量、根系活力、生物学特性[微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、中性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶]显著高于施用单一物料M,其中MRK效果最明显,与M处理相比,其产量增加了31.59%,MBC增加了36.04%,MBN增加了31.25%,中性磷酸酶增加了59.46%,蔗糖酶增加了49.76%,脲酶增加了48.81%,过氧化氢酶增加了11.76%;而且根系活力与MBC、MBN、脲酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性呈显著正相关;MBC、MBN、中性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性与产量关系密切(相关系数分别为0.963、0.953、0.836、0.973、0.975、0.925)。因此,对于设施番茄,添加鸡粪、稻草并配施钾肥对保持土壤健康具有重要意义。同时设施番茄土壤微生物量碳氮与土壤酶活性、根系活力及作物产量具有很好的一致性,可以表征土壤肥力状况、植株吸收营养能力与生产力水平。     

猪粪堆肥臭气产生与调控的研究

通过两次室外中型堆肥试验，研究在相同水分条件(68.8%)，不同调理剂、不同碳氮比(C/N)、不同通气方式以及不同添加剂对猪粪堆肥过程中臭气产生与控制的影响。研究表明：猪粪堆肥中，臭气的主要形式是氨气，主要产生在堆肥的升温及高温期。降低堆肥的pH值、增加微生物对NH⁺₄-N的固定等是控制臭气的有效措施；过磷酸钙添加量为1.5%时，可以降低堆肥的pH值，使NH₃浓度减小，促进NH⁺₄-N向其它形式的氮转变，且不影响堆肥的腐熟；除臭剂试验组堆肥过程中臭味小，堆肥结束后的物理性状最好，不影响猪粪堆肥进程，可在生产中推广。