接种白腐菌对城市污泥堆肥腐熟度及养分转化的影响

摘要

城市污泥是固体废弃物中的一类重要的可再生资源，城市污泥堆肥后农用被认为是最有潜力的处置方式。然而，由于传统堆肥中含有大量的木质素、纤维素而致使堆肥周期长，效果不佳；在堆肥中存在着大量氮素损失，污染环境，降低了污泥农用的价值。如何在污泥堆肥过程中缩短堆肥时间，加快发酵速度，减少氮素的损失，提高养分含量，对城市污泥堆肥农用具有重要意义。本研究采用静态强制通风好氧堆肥，通过人工接种不同比例的白腐菌，探讨污泥堆肥中接种白腐菌缩短堆肥时间、提高污泥处理效率的可行性，并研究了污泥堆肥过程中接种白腐真菌的最佳接种量和养分的变化规律。主要得出以下结论：
　　 1．对不同的物料组合A（污泥+稻草+木屑+麸皮（12：2：1：1.5））、B（污泥+木屑+麸皮（12：3：1.5））、C（污泥+稻草+麸皮（12：3：1.5））进行了48天的室内堆肥模拟实验。在堆肥第8天，分别按0％、1％、2％、5％（v/m）比例的白腐菌菌剂投加到不同物料组成的污泥堆肥中。结果表明：接种白腐菌到不同的城市污泥物料组合中对污泥堆肥的pH值和微生物总细菌数没有明显的影响，但可以延长污泥堆肥高温时间1到3天，同时增加了堆体中木聚糖酶酶活性、纤维素酶酶活性并加快了堆肥中木质素、纤维素等有机物的分解。
　　 2．A物料接种2％、5％的白腐菌菌剂后在20天就达到腐熟，比不加菌剂的堆体均提前8天腐熟；B物料接种不同比例的白腐菌菌剂后也在20天达到腐熟，比对照均提前4天；而C物料接种2％、5％的白腐菌后均在28天达到腐熟，比对照均提前8天达到腐熟。
　　 3．A堆料接种0％、1％、2％、5％白腐菌堆肥后全N含量分别下降了30.1％、22.6％、21.8％、25.9％；B堆料接种0％、1％、2％、5％白腐菌堆肥后全N含量分别下降了23.9％、15.3％、22.3％、20.9％；而C物料接种0％、1％、2％、5％白腐菌堆肥后全N含量分别比堆肥开始时的含量下降了39.8％、39％、33.9％、38.0％。A物料不同处理最终硝态氮含量分别为1469.5、1519.19、1677.59、1588.95mg/kg；B物料不同处理硝态氮含量分别达到1656.13、1722.67、1679.57、1700.9 mg/kg；C物料堆肥结束后硝态氮含量分别是489.27、508.67、713.63、598.62 mg/kg。这说明接种白腐菌有利于减少污泥堆肥中的氮素损失。与不加菌剂相比，加白腐菌可以显著提高不同物料全P、全K、速效P、速效K含量，这可能是浓缩效应的结果。
　　 4．综合不同浓度白腐菌对污泥堆肥腐熟时间和养分的影响，发现A物料加2％菌、B物料加1％菌、C物料加2％菌对加快污泥腐熟、减少氮素损失、提高养分含量均有较好的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1前言

1.2堆肥过程的影响因素

1.2.1 含水率

1.2.2 供氧量

1.2.3 C／N比

1.2.4 pH值

1.2.5 温度

1.2.6腐熟度

1.3堆肥过程中微生物的接种

1.3.1堆肥中接种微生物的种类

1.3.2影响微生物菌剂效果的因素

1.3.3接种微生物菌剂的作用

1.4 白腐菌及其应用研究现状

1.4.1 白腐菌简介

1.4.2 白腐菌的降解机制

1.4.3 白腐菌应用研究现状

1.5堆肥中的氮素转化的研究

1.5.1堆肥中氮素转化和损失途径

1.5.2氮素控制方法

1.6研究目的

1.7研究内容

1.8技术路线

2白腐菌的培养与驯化

2.1材料与方法

2.1.1 材料

2.1.2 方法

2.2 白腐菌的培养

2.2.1最佳液体发酵条件

2.2.2不同摇床转速下白腐菌的生长状况

2.2.3不同温度下白腐菌的生长状况

2.2.4初始pH值对菌体生长的影响

2.2.5接种量对白腐菌的生长状况

2.3 白腐菌的驯化

2.4小结

3接种白腐菌对污泥堆肥理化性质的影响

3.1堆肥材料与方法

3.1.1堆肥材料

3.1.2堆肥方法

3.2接种白腐菌对污泥堆肥温度的影响

3.3接种白腐菌对污泥堆肥中pH、EC的变化

3.3.1接种白腐菌对污泥堆肥过程中pH变化

3.3.2接种白腐菌对污泥堆肥EC的变化

3.4接种白腐菌对污泥堆肥中种子发芽率变化的影响

3.5 结论

4接种白腐菌对污泥堆肥中生物性质的影响

4.1材料与方法

4.2测定方法

4.3接种白腐菌对污泥堆肥微生物数量的变化的影响

4.3.1接种白腐菌对污泥堆肥真菌数量变化的影响

4.3.2接种白腐菌对污泥堆肥总细菌数量变化的影响

4.4接种白腐菌对污泥堆肥中纤维素酶活(CMC)变化的影响

4.5接种白腐菌对污泥堆肥中半纤维素酶活的变化的影响

4.6结论

5接种白腐菌对污泥污堆肥中养分含量变化的影响

5.1材料与方法

5.2接种白腐菌对污泥堆肥中有机质的变化的影响

5.3接种白腐菌对污泥堆肥中全N变化的影响

5.4接种白腐菌对污泥堆肥中全P的变化的影响

5.5接种白腐菌对污泥堆肥中全K的变化的影响

5.6接种白腐菌对污泥堆肥NH+-N、NO3-N变化的影响

5.6.1 接种白腐菌对污泥堆肥NH4+-N的变化的影响

5.6.2 接种白腐菌对污泥堆肥NO3-N的变化的影响

5.7接种白腐菌对污泥堆肥速效养分的变化的影响

5.7.1接种白腐菌对污泥堆肥中速效磷的变化的影响

5.7.2接种白腐菌对污泥堆肥中速效钾变化的影响

5.8结论

6全文总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

参考文献

致谢