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生物有机肥发酵的快速腐解技术中微生物菌的使用
[ 日期:2016-04-15]   阅读:840次 ]

生物有机肥

生物有机肥发酵的快速腐解技术微生物的使用

    由群落结构演替非常迅速的多个微生物菌群体共同作用而实现的动态过程称为好氧性高温发酵。在该过程中对某一种或某一类特定的有机物质分解都有一个微生物群体起作用,并且都有在相对较短时间内适合自身生长繁殖的环境条件。
  代谢强度高,表面积体积比大,繁殖迅速,数目巨大是微生物的显著特征。并且在发酵过程中对有机物质降解起主导作用也是微生物。研究表明,在加快发酵进程中多种微生物群体的共同作用要比单一的细菌、真菌、放线菌群体强,无论其活性多高。人们为了在人工条件下提高生物有机肥微生物数量以及加速生物有机肥堆肥反应过程,对接种效应进行了广泛的研究。按接种微生物对发酵作用,可以从以下4方面来考虑。
  1堆肥过程的初期加入,其目的是促进堆肥腐熟,缩短堆制周期传统方法堆肥腐熟有很多缺点如;时间长,堆制过程中堆肥周围恶臭难闻,污水流淌,蚊蝇滋生,已经变成了农业环境中重要的污染源。因此,现代农业生产中亟待解决的问题已经成为如何缩短堆制时间,使新鲜畜禽粪便快速腐熟
  由于传统堆肥腐熟过程主要是一个由自然微生物参与的生理生化过程,因而有可能利用添加外源微生物来加速该过程.
  接种微生物促进堆肥腐熟的机理有:①增加堆肥初期微生物的群体数量,增强微生物的降解代谢活性;②缩短达到高温期的时间:③接种分解有机物质能力强的微生物。
  常作为使细胞壁和木质素、纤维素水解加速,促进腐殖化过程的堆肥接种剂有:从堆肥中分离出来的高温菌、中温菌、放线菌和真菌。目前,微生物菌剂、营养添加剂和有效的自然材料是应用的3种主要接种剂。有效自然材料主要是指粪便堆肥、鸡粪、耕层土壤和菜园土壤等,在其内含有种类极其丰富的微生物群体。
  对于性冷的牛粪,传统的自然堆肥法不仅耗时长,而且发酵温度也不高,难以将粪中所含的大量杂草种子和虫卵病菌全部杀灭。日本、美国等国家已经开始利用对其进行了高温堆肥发酵处理的专门微生物苗剂,而且部分菌剂产品已打入我国市场。
  近年来,我国学者利用蘑菇培养料微生物增温发酵的基础,筛选培养出了微生物菌群(Hsp菌剂),该菌群能专门对性冷牛粪进行高温发酵处理,并在牛粪堆肥中进行了试验应用。结果表明,在Hsp菌剂作用下,牛粪发酵温度上升速度比以前明显加快,并且如果保证一定供氧状志,其温度会始终保持在55℃以上的高温状态;能够使新鲜牛粪在20天左右时间内达到堆肥熟化要求。
  此外,我国学者还在生活垃圾和污泥混合发酵处理中接种高效复合微生物菌群,其机理是复合微生物菌群各菌种之间相互协同作用,生成抗氧化物质,形成复杂而稳定的生态系统,增加堆肥过程中细菌数目,实验表明:接种质量分数为2%、3%、5%的处理,与灭活菌的对照组比较,垃圾堆肥腐熟时间分别缩短6天、12天、18天。可见,在不同堆肥原料下,为提高堆肥腐熟速度和加速固体废物资源化的一条有效途径是接种微生物。另外,可加速对堆肥原料中污染物的降解速度和数量通过向堆肥中添加降解
  2堆肥后期加入,保持微生物活性,可以作为土壤的修复剂土壤里有10 000多种微生物,其中有有益菌,也有有害菌。但它们的数量关系是不断变化,呈动态平衡状态的。如果把富舍有益微生物的堆肥施用于土壤中,土壤里益菌数量会大大增加,同时排挤和抑制有害菌的活动,提高益菌的活动能量,改良土壤团粒结构和培肥地力,提高供给作物的营养全面性和丰富性。
  3、目前,国内各厂家生产的酵素菌肥中以改良土壤为主的普通粒状肥的土曲子,是以山土(或沸石、页岩)经酵素菌发酵后制成的一种酵素菌肥。它不仅包含了多种营养成分,还包含了多种分解酶,能分解土壤中各种有机肥 。
  4、制法中微生物对有机污染物的清消在人工控制条件下,对生物有机肥原料进行好氧生物分解和稳定化过程称为堆制处理法。在堆制过程中主要利用多种微生物(包括中温、高温微生物)的活动,经历较长时间使多种有机物质得到降解和转化。目前,在国外用堆制法处理石油燃料、煤焦油、杂酚油、农药、炸药和火箭推进剂等土壤有机污染物质。
  在堆制处理过程中,控制堆制的环境因素可以达到以下效果:给微生物提供一个较为良好的环境条件,基于这个环境条件,微生物的繁殖加速,微生物降解有机物物质产生大量的能量(主要以的形式产生),提高了微生物活动代谢的速率,因而使可以处理有害废物的效果提高。生物降解和非生物损失(包括挥发、沥滤、水解、光解、络合和螯合等)是有机污染物在堆制过程中消失的两条主要途径,其中起重要作用的是生物降解作用。
    目前,已经较为深入的研究了可降解特定有机污染如农药、石油烃、多环芳烃(PAHs及硝基芳香烃等)的微生物种群,并且在其生物活性、代谢途径、遗传操作等方面取得了一定的成果。
  相关这方面的研究还多停留在理论研究阶段,还不能应用于实际。因此要改进堆肥处理工艺和设备进行研究,缩短和简化处理流程,创造和完善新的高效低耗堆肥反应器,吸收先进的化工理论和技术,并且能够应用到有机污染物堆制法原位生物修复,也是今后的研究方向。
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