高效堆肥菌种的筛选及在城市污泥堆肥上的应用_孙先锋

图 1 不同菌种在猪粪培养基中的生长曲线 F ig. 1 G row th curves o f bacte rium in p ig feces med ium
115B1堆置, 堆肥中部横放有若干个竹篓 ( 直径 0125
从图 1可以看出, 不同菌种在猪粪培养基中, 24
m, 长度 2150 m ) 起自然通风供氧作用; 物料和菌剂 h内生长迅速, 其中 8C、2B 继续保持良好的生长势
沙门污水厂剩余城市污泥为主要原料, 同时加入页 岩, 米糠等作为辅料, 起调节水分和增加空隙度作用。
试验设计分为自制菌 ( 筛选到的 4株菌种按相
同比例混合的菌剂 )、酵素菌 ( 肥料厂目前使用的菌 剂 ) 和空白 ( 不接种任何微生物菌剂 ) 3个处理; 每个 处理物料总量约 215 ,t 每 个堆按 长 B宽 B高 = 2B
和 15: 00 2次测定温度, 并在 8: 00取样一次, 新鲜 则相对稳定, 菌数基本保持一致, 8B菌数维持在 108
样各指标的测定在取样后 30 m in内进行。
cfu /mL 左右, 8E 则要低一些, 接近 107 cfu /m L。可
1. 3. 4 堆肥指标及测定
见 8E菌株在猪粪培养基中生长情况较差, 而 8C、2B
关键词 菌种筛 来自百度文库 堆肥 城市污泥
中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1008-9241( 2006) 02-0108-04
F iltration of high effect composting strains and its application in m unicipal sludge composting
3. Sou th Ch in aU n ivers ity of T rop ic A gricu lture, H aikou 571101)
Abstract F our com post ing strains w ere iso lated. The prim ary c lassif ication and ident ification show s that they be long to B acillus. sp. Bacteria l preparat ion, m ade from these stra ins, w as applied to com posting m un icipal sludge. A t the sam e t im e, contrast test w ere carried ou.t The results show ed tha,t on every com posting index, the inocu lated treatm ent is better than the blank treatm en.t Bacterial preparation and B. Y. M. have very sim ilar ferm ent ab ility. Both of them can increase the speed o f com posting tem perature, ra ise the h ighest temperature of com posting, and accelerate the decline of containing w ater. The test show s that bacteria l preparation can no t on ly be used in com post ing sw ine m anure, and a lso have satisfactory app lication potential in the aspect o f m un icipal sludge com post ing.
曲线也呈下降趋势是由于物料中本身含有一定量的 土著微生物, 它们的活动也可以导致堆温的升高, 加 快水分散失, 但其整个过程趋势都较为平缓, 说明菌 的活性较差。可见, 外接高效菌种有利于物料水分
从图 2可以看出, 3 组堆肥处理温度变化具有 的散失, 自制菌剂和酵素菌在这方面有着相似的效
相似的趋势, 首先经过快速的升温期, 然后在较高温 果, 但自制菌剂略优。这一特点对含水率高的城市
处置的主要方法有填埋、焚烧、投海和土地利用等。 泥的高效堆肥接种剂。
其中土地利用是指把剩余的城市污泥进行高温堆肥 制成有机肥料, 施入田间以提高土壤肥力, 是一种经
1 实验材料和方法
济、简 便、可变废 为宝的 方法, 具有 良好的 发展前 1. 1 主要材料
景 [ 2~ 4] 。
某生物有机肥厂堆肥半成品及成品、市售生物
2 结果与分析
2. 1 菌种分离、筛选和纯化结果 从几种材料样品中筛选到 4株微生物发酵菌种
2. 3 城市污泥高温堆肥试验结果 2. 3. 1 不同菌剂与堆肥温度变化的关系
由于菌种是用猪粪培养基分离而来, 对城市污 泥的发酵效果还需要试验验证, 为此, 利用分离筛选
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环境 污染 治理 技 术与 设备
Sun X ianfeng1, 2 Zhong H aifeng2 X ie Sh iyun2 Zou K u i2 Bao Sh ix iang3
( 1. D epartm en t of R esou rces & En vironm ent, H uazhong A gricu ltu re U n iversity, W uhan 430070; 2. PostdoctoralW ork stat ion of H aik ou A gricu ltu re& Indu stry& Trade Luon iu shan Co. , Ltd. , H aikou 570125;
of munic ipal sludg e composting
图 2 不同菌剂与城市污泥堆肥温度的关系 F ig. 2 R elationsh ip be tw een bacteria l preparation and
tem pera ture o fm un ic ipal sludge com posting
短杆状
蚀状, 不粘连
菌属
8E G +
短杆状 淡黄, 圆, 油状, 不粘连, 边缘不 芽孢杆
整齐
菌属
2B G +
短杆状 乳白, 圆, 中心凹, 日蚀状, 边缘 芽孢杆
光滑透明, 粘连可拉线
菌属
接入筛选培养基, 重复以上步骤多次, 直至得到生长 稳定, 并经纯化的菌株, 斜面保藏 ( 4 e ) 。 1. 3. 2 菌种在猪粪液体培养基中的生长特性
向猪粪液体培养基中分别接种已分离的不同菌
2. 2 不同菌种对猪粪液体发酵结果 对液体猪粪培养基灭菌, 分别接入菌种 8B、8C、8E
和 2B进行发酵培养, 检测其菌数的变化, 结果见图 1。
种, 37 e 振荡培养, 每 24 h取样一次, 菌体计数。 1. 3. 3 城市污泥高温堆肥实验
堆肥实验在海口市白水塘试验基地进行。以白
海口市白沙门污水处理厂日处理城市污水可达 活性肥、多种生物菌剂、海口苍隆猪场猪粪 ( 含水率
30万 ,t 产生近 100 t的剩余污泥, 这些污泥已被海南
一家肥料有限公司利用, 作为堆制有机肥料的原料。 本实验 从 多 种样 品 材 料 中 分 离筛 选 出 4 株
( 8B、8C、8E、2B )堆肥用发酵菌种, 对它们进行了初
出的菌种制成混合菌剂在试验基地进行了城市污泥 小型堆肥试验, 在相同条件下, 也作了酵素菌和空白 2个对照试验。对堆肥过程中温度每天测定 2次, 其变化情况见图 2。
第 7卷
图 3 城市污泥堆肥含水率变化曲 线 F ig. 3 Curve o fw ate r conta in ing ra tio
孙先锋 1, 2 钟海风2 谢式云2 邹 奎 2 鲍时翔 3
( 1. 华中农 业大学资源与环境学院, 武汉 430070; 2. 海口农工贸 (罗牛山 )股份有限公司博士后科研工作站, 海口 570125; 3. 华南热带农业大学, 海口 571101)
摘 要 分离筛 选出了 4株猪粪堆 肥菌种, 初步的分类鉴 定表明 它们均 属于芽 孢杆菌 属。利用这 些菌种 制成混 合菌 剂, 并进行城市污泥堆肥对比试验, 结果显示, 接菌处理在各项堆肥指标上明显优于 未接菌的空白处 理, 自 制菌与酵素 菌在 堆肥过程中具有非常相似的发 酵能力, 均能加快堆肥的升 温速度, 提高 堆肥的 最高温度, 加 快物料 含水率的 下降。说 明自 制菌不但可以应用于 猪粪的堆肥发酵, 在城市污泥高温堆肥方面也有很好 的应用潜力。
温度 (温度计 ) 、pH 值 ( METT LER DELTA 320-S 2种菌株生长情况最好, 8B 次之, 但生长量也能够
pH 计 )、水分 ( 100~ 105 e 烘干法 )和总菌数 ( 稀释 达到要求, 说明它们都具有一定的分解猪粪等复杂
平板菌落计数法 ) [ 5, 6] 。
有机废弃物的能力。
先采用机械搅拌的方式混匀, 然后堆放在通风良好 头, 直到 72 h达到 最高生长 量, 菌 数可达 109 cfu /
的场地, 整个堆肥过程避免阳光照射和雨水淋湿; 翻 mL, 之后进入相对较长的稳定期, 之后菌体数量逐
堆按每隔 2 d翻一次, 堆肥发酵 12 d; 每天分 8: 00 渐下降, 至 168 h 菌数降为 107 cfu /mL。而 8B、8E
1 09
70% ); 海口市白沙门污水处理厂剩余城市污泥。 ( 8B、8C、8E、2B ) , 对它们的各种特征进行了观察,
1. 2 培养基
并作了初步的分类鉴定, 结果见表 1。
基础培养基: 牛肉膏、蛋白胨、琼脂培养基。 筛选和发酵培养基 ( 猪粪液体培养基 ): 取含水 70% 的新鲜猪粪 50 g, 加 100 mL 蒸馏水制成液体猪 粪培养基, 装入 250 mL 三角瓶, 121 e 灭菌 30 m in。 1. 3 方法和内容 1. 3. 1 菌种分离筛选和纯化 分别称取不同材料样品 20 g, 加入装有 100 m L 无菌水的 250 mL 三角瓶中, 摇床振荡摇匀 ( 200 r/ m in、20 m in, 室温 ), 无菌 操作 下吸 取液体 样品 10 mL 加入 100 mL 液体筛选培养基中, 37 e , 200 r/ m in培养 48 h; 培养液用稀释平板法, 基础培养基倒 平板, 37 e 培养 48 h后用接种环挑取平板表面生长 菌落在基础平板上划线分离, 培养出的单菌落再次
表 1 4株菌种的形态特征 Tab le 1 Configu ration characteristics of bacter ium strains
菌 革兰氏 菌体
菌落
属名
种 染色 形态
形态
8B G +
淡黄, 圆, 油状, 三层, 边缘较整 芽孢杆
长杆状
齐, 不粘连, 有荧光
菌属
8C G +
白色, 圆, 较干, 中心平台状、日 芽孢杆
收稿日期: 2004 - 07- 17; 修订日期: 2004- 09 - 13 作者简介: 孙先锋 ( 1973~ ), 男, 工学博士, 主要从事废水生物处理回用
和畜禽粪便的资源化处理研究。 E-mai:l fak ir73@ sohu. com
第 2期
孙先锋等: 高效堆肥菌种的筛选及在城市污泥堆肥上的应用
第 7卷第 2期 2 0 0 6年 2 月
环境污染治理技术与设备 T echn iques and Equ ipm ent for Env ironm enta l Po llution Contro l
V o l. 7, N o. 2 F eb . 2 0 0 6
高效堆肥菌种的筛选及 在城市污泥堆肥上的应用
K ey w ord s strain filtration; com post ing; m un icipa l sludge
我国现有城市污水处理厂约 200余座, 每天的 步分类鉴定。研究结果表明这些菌种不但可以在猪 污泥处理总量约 211 @ 107 m3 [ 1] 。目前, 污泥利用和 粪培养基上良好生长, 同时也可以作为堆制城市污