猪粪堆肥高效除臭菌群发酵条件优化及参数筛选

论文摘要

随着养猪业的快速发展和人们环保意识的提高，养猪业的猪粪臭气污染问题已越来越突出,有关猪粪的除臭处理已成为无公害畜产品生产中的一个重要环节。安徽省又是我国油菜的主产区，常年油菜产量居全国第二位，是全国油菜的主要生产基地之一。相对于油菜的大面积种植，油菜秸秆的利用率却非常低，焚烧居多，即污染环境又浪费资源，因此本文以猪粪和油菜秸秆为研究对象，在添加微生物除臭菌剂的条件下，研究猪粪与油菜秸秆混合好氧堆肥过程中温度、种子发芽指数（GI）、堆肥过程中的pH、有机质含量、全氮含量、氨气和硫化氢含量等参数的变化规律，以此来探讨了不同参数变化与堆肥腐熟的关系，筛选出了堆肥腐熟的最适参数。对猪粪堆肥除臭具有一定的指导意义。获得主要结果如下:1、发酵条件的优化：通过采用单因素实验和正交试验的方法，得出除臭微生物7NC的理想发酵条件为营养肉汤培养基:蛋白胨10g/L,氯化钠8g/L,葡萄糖1g/L,pH7.5,酵母粉3g/L,最适条件为温度37℃,摇床培养（转速为130r／min）,接种量为3%除臭微生物10GD最适的培养基是麸皮50g/L，蛋白胨2.5g/L，尿素2.5g/L，Nacl5g/L， K2HPO41g/L，MgSO47H2O0.2g/L,最适培养环境是接种量1%、发酵温度37℃、发酵时间36h、摇床培养（转速为130r／min）、pH为8.0;通过单因素实验、均匀设计对霉菌D63的发酵条件进行优化，得到最佳发酵条件为，PDA培养基：土豆125.7g/L，葡萄糖27g/L，蔗糖23.8g/L,最佳培养条件为培养温度28℃，培养时间5d, pH自然（6.2）。2、堆肥参数的结果2．1不同油菜秸秆添加比例对猪粪堆肥腐熟度的影响：猪粪：油菜秸秆=6.5:1，即碳氮比（C/N）为22.72:1时，能够使堆体迅速升温并延长堆肥过程中的高温期，加快堆肥的发酵速度，效果好于猪粪：油菜秸秆为4.5:1，8.5:1以及全猪粪的处理，且本实验中猪粪：油菜秸秆=6.5:1即C/N为22.72的处理种子发芽指数、全氮含量、有机质含量及pH均好于其他三个处理，能最先达到堆肥腐熟，说明猪粪：油菜秸秆=6.5:1， C/N为22.72为本实验的最适猪粪与油菜秸秆的比例。2.2不同除臭微生物菌剂添加量对猪粪堆肥除臭效果的影响：通过堆肥试验可知，在添加除臭菌剂的处理中，氨气和硫化氢的释放量明显减少，效果比对照组没添加菌剂的处理要好，且经过比较在添加量为1%的处理，在堆肥的第7天可减少氨气和硫化氢的释放量分别为75.67%和62.32%，具有明显的除臭效果。2.3不同翻堆时间对猪粪堆肥除臭效果的影响：翻堆时间不同，各组在第七天时对于氨气和硫化氢释放量的减少有显著差异，翻堆间隔3天的处理在第7天氨气和硫化氢的释放量为76.97%和63.67%，对于硫化氢的减少量而言，在第7天时，翻堆间隔三天和五天并无显著差异，但与间隔七天差异显著。而翻堆间隔时间短会增加工作量，所以从经济角度看，堆肥开始后前2周每3天翻1次，之后每5天翻1次。3、微生物除臭菌剂的固体基质筛选结果：通过用平板稀释法计算活菌数，对不同的固体吸附基质及不同的菌剂添加量进行筛选，得出麸皮为本实验中微生物除臭菌剂的最适固体吸附基质，以及最适微生物菌剂添加量即菌液与基质比（L∶ k g）为1∶4。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 文献综述
• 1.1 畜禽粪便的污染及其危害
• 1.2 畜禽粪便的处理方法
• 1.3 堆肥化的原理及其影响参数
• 1.4 目前国内外对堆肥除臭技术的研究现状
• 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种活化
• 2.2.2 7NC、10GD 标准曲线的绘制
• 2.2.3 D63孢子的培养与计数
• 2.2.4 培养基的筛选
• 2.2.5 培养基的优化
• 2.2.6 培养条件的优化
• 2.2.7 堆肥方法
• 2.2.8 采样及指标测定
• 2.2.9 菌液培养
• 2.2.10 固体基质吸附的实验方法
• 2.2.11 活菌数的检测方法
• 3.结果与分析
• 3.1 高效除臭菌群发酵条件优化的结果与分析
• 3.1.1 标准曲线的绘制
• 3.1.2 培养基的筛选
• 3.1.3 培养基成分及培养条件的优化
• 3.2 堆肥参数筛选的结果与分析
• 3.2.1 堆肥过程中不同油菜秸秆添加比例对猪粪堆肥腐熟的影响
• 3.2.2 不同除臭菌剂添加量对猪粪堆肥除臭效果的影响
• 3.2.3 不同翻堆时间对猪粪堆肥除臭效果的影响
• 3.3 微生物除臭菌剂固体基质筛选的结果与分析
• 3.3.1 7NC 的吸附试验结果
• 3.3.2 10GD 的吸附试验结果
• 3.3.3 D63 的吸附试验结果
• 4. 讨论
• 5. 结论
• 5.1 高效除臭菌群发酵条件优化结论
• 5.2 堆肥参数筛选结论
• 5.3 微生物除臭菌剂固体基质筛选结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介
• 读研期间发表论文