禽粪好氧堆肥除臭菌筛选及其促腐熟效果研究

论文摘要

随着我国养殖规模的扩大,畜禽粪便排放量也不断增加。大量的畜禽粪便会造成严重的环境污染问题,但是如果用科学的方法对其进行处理,不仅可以控制污染,保护环境,同时还能够为农业生产提供宝贵的肥料。从工艺的安全可靠、生产的运行管理、企业的投资等角度来考虑,我国现阶段采用好氧高温堆肥工艺进行粪便无害化处理是比较适宜的。但自然堆肥法发酵周期长,而且在发酵过程中会产生大量的臭气,并且臭气成分复杂,主要含有氨、含硫化物、胺类和一些低级脂肪酸类等多种化学物质,这些化学物质危害人体健康的同时造成了环境的二次污染。本项目从禽粪便及废弃物好氧堆肥中分离筛选优势高效的土著微生物,并研究其特征特性,探讨其在发酵过程中的变化趋势及其作用效果。为堆肥中的重要因素——微生物的作用机理进行了有力的补充,为提高发酵效率提供理论依据。本研究的重点是从禽粪便及废弃物好氧堆肥中优势高效的土著微生物中筛选出具有高效除臭作用的微生物,研究其生态组合关系,并将其回归到发酵体系中,以减少发酵过程中臭气的挥发,并防止氮素的流失。与此同时,探讨恶臭气体挥发量与腐熟度的相关性,寻找出既可促进堆肥腐熟又可达到除臭效果的土著微生物。研究得到以下结论:（1）通过定性和定量试验中筛选出的高效除臭菌,无论是从除臭有效百分比还是其除臭效果来看,均是霉菌在第一位,其次是细菌,最后是放线菌。并且在各类微生物中表现突出的均属中温菌,因此禽粪好氧堆肥发酵的各温度段发挥高效除臭作用的微生物主要存在于中温段,其次是高温段。（2）从禽粪好氧堆肥发酵中筛选出的高效除臭微生物,其生态组合相关性研究表明:细菌、霉菌和细菌与霉菌间无拮抗作用。而放线菌与细菌、霉菌分别存在拮抗作用,并且细菌拮抗放线菌。根据除臭菌的生态关系,进行了各类微生物组合菌除臭效果的筛选。结果表明组合菌的除臭效果要好于单株菌。各类微生物组合中除臭效果最佳的是细菌-霉菌组。（3）从禽粪好氧堆肥中筛选的高效除臭微生物回归到堆肥体系当中可降低堆肥臭味等级,减少氨气和硫化氢的挥发量,同时具有促进腐熟的效果。并且测得堆肥过程中臭味等级、氨气和硫化氢挥发量三项有害气体变化指标与堆肥腐熟度具有一定相关性,提示我们有害气体变化指标可参考作为一项腐熟度标准。（4）经鉴定,回归至禽粪堆肥好氧堆肥中的高效除臭菌:细菌为芽孢杆菌属、假单孢菌属、克雷伯氏菌属和葡萄球菌属;霉菌主要为木霉属、青霉属、曲霉属、和轮枝孢属。这说明了,在禽粪堆肥好氧堆肥中,高效除臭微生物的作用是多株、多属、多类菌协同作用的结果。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 畜禽粪便及废弃物的环境污染现状和处理对策
• 1.2.1 我国畜禽粪便的污染现状及原因
• 1.2.2 畜禽粪便污染处理的对策和技术
• 1.3 堆肥技术及腐熟度研究
• 1.3.1 堆肥方法及原理
• 1.3.2 好氧堆肥过程
• 1.3.3 好氧堆肥腐熟度的常规评价指标以及无害化卫生标准
• 1.4 畜禽粪尿中恶臭的产生、主要成分及危害
• 1.4.1 畜禽粪尿中恶臭的产生
• 1.4.2 畜禽粪尿中恶臭的主要成分
• 1.4.3 畜禽粪尿中恶臭的危害
• 1.5 畜禽粪尿堆肥化处理过程中恶臭的发生特征
• 1.6 国内外在除臭研究方面的进展
• 1.6.1 物理法
• 1.6.2 化学法
• 1.6.3 生物法
• 1.6.4 除臭剂的研究
• 1.6.5 除臭微生物的研究
• 1.6.6 除臭微生物的应用
• 1.6.7 生物除臭法的发展趋势及研究动向
• 1.7 研究的主要内容
• 1.8 研究的特色与创新
• 1.9 本研究的技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 高效除臭菌筛选
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 各高效除臭菌株间生态组合相关性研究
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验方法
• 2.3 各类高效除臭菌间效果组合
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验方法
• 2.4 高效除臭菌促腐熟效果及其相关性研究
• 2.4.1 试验材料
• 2.4.2 堆制方法
• 2.4.3 测定方法
• 2.5 高效除臭菌初步鉴定
• 2.5.1 试验材料
• 2.5.2 实验方法
• 3 结果与分析
• 3.1 高效除臭菌筛选结果
• 3.1.1 定性试验结果
• 3.1.2 定量试验结果
• 3.1.3 三类微生物中高效除臭菌株数量
• 3.2 高效除臭菌株生态组合相关性
• 3.3 各类高效除臭菌效果组合试验结果
• 3.4 高效除臭菌的促腐熟效果
• 3.4.1 堆体温度变化
• 3.4.2 堆体pH变化
• 3.4.3 堆体含水率
• 3.4.4 有机质含量的测定
• 3.4.5 全氮测定
• 3.4.6 C/N测定
• 3.4.7 粪大肠菌值
• 3.4.8 蛔虫卵死亡率的测定
• 3.4.9 种子发芽指数（GI%）
• 3.4.10 铵态氮的变化
• 3.4.11 硝态氮的变化
• 3.4.12 氨气挥发量变化
• 3.4.13 硫化氢挥发量变化
• 3.4.14 堆肥物理学指标的测定
• 3.4.15 硫化氢和氨气挥发量与堆肥腐熟度关系的初步研究
• 3.5 高效除臭菌株鉴定
• 4 讨论
• 4.1 高效除臭菌的筛选
• 4.2 高效除臭菌株生态组合相关性
• 4.3 各类高效除臭菌间效果组合
• 4.4 高效除臭菌的促腐熟效果及其与腐熟度相关性
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文