1、微生物在环境中的利用 菌剂对堆肥的作用及其应用 好氧高温堆肥是一种受微生物控制的有机物降解和转化的过程 在堆肥过程的不同阶段对有机物降解起关键作用的微生物种群不同 接种菌剂可以使堆肥物料快速达到高温 控制堆肥过程中臭气的产生 缩短堆肥腐熟进程 可以有效灭病原体和降解有机污染物 提高堆肥质量 堆肥产品含有生物活性的微生物 作物增产效果显著 高温堆肥方法是集无害化处理和资源再生利用于一体的生物学处理方法 具有较强的物质转化能力及易被人为控制等优点 其过程从初始堆肥的原料阶段 先后经历升温阶段 高温阶段 降温阶段 熟化稳定阶段 最后达到腐熟 1 接种菌剂对堆肥的作用 1 1接种菌剂可以提高堆肥的腐熟
2、速度土著微生物种群可以降解畜禽废物 用羽毛降解菌可以加快降解进程 近年来 我国学者广泛进行了接种效应研究 其中李国学等用鸡粪 稻壳和猪粪堆肥 添加质量分数为0 5 的快速发酵菌剂 能加速稻壳堆肥腐熟 显著缩短发酵时间 一般堆制14 21d即达到要求 庞金华等在猪粪堆肥制作时 加入两种微生物制剂 这两种制剂可以快速提高堆肥温度 促进发酵腐熟 缩短堆制时间 席北斗等将高效复合微生物菌群应用在生活垃圾和污泥混合堆肥中 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总数 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
3、6d 12d 18d 可见 在不同堆肥原料下 接种微生物能提高堆肥腐熟速度 是加速固体废弃物资源化的一条有效途径 1 2接种菌剂可以提高堆肥的腐熟质量沈根祥等报道了Hsp菌剂能迅速提高牛粪堆肥的发酵温度 有效杀灭粪中所含的杂草种子和虫卵病菌 具有快速堆肥腐熟和无害化的功效 庞金华等和顾希贤等分别用菌剂堆肥成品进行肥效试验 结果证明施接菌堆肥比施不接菌堆肥增产显著 席北斗等接种高效复合微生物菌群生产的堆肥成品中含有大量生物活性的微生物 是一种良好的生物活性有机肥料 赵京音等在鸡粪中添加微生物制剂EM 显著提高堆肥中有机物质的和氮素的保留率 减少氮的气态损失 1 3接种菌剂对堆肥除臭效果显著在堆肥
4、过程中产生大量恶臭气体 会造成严重的大气污染 赵京音等研究在鸡粪中添加微生物制剂EM 堆制9d后堆肥散发出酿酒的芳香 EM的除臭功能与其促进堆肥中分子有机物转化为小分子方向有机物和NH4 N向其他形态氮的转化有关 2 堆肥过程中微生物种群的变化 堆肥的特点是利用好氧性微生物分解有机物 要利用微生物进行快速分解有机物 需要好氧性细菌有较高的密度和稳定性 刘婷等研究了粪便好氧堆肥中细菌 放线菌 霉菌和酵母菌的数量和种类 结果表明细菌是中温阶段的主要作用菌群 对发酵升温起主要作用 放线菌是高温阶段的主要作用菌群 芽孢杆菌 链霉菌 小多孢菌和高温放线菌是堆肥过程中的优势种 袁月祥等将城市有机垃圾堆肥过
5、程中主要微生物分为纤维素分解菌 中温 高温好氧菌和厌氧菌 分别研究了其随着堆肥进程在数量 类群上的变化规律 并指出 在堆肥初期需接种一些高温微生物和高温纤维素分解菌 以缩短垃圾堆肥处理的时间 丁文川等研究好氧堆肥主要微生物类群及其生态规律 发现污泥好氧堆肥过程是微生物与其周围环境因子 有机物 温度和pH值 相互影响和相互作用的结果 有机物和温度在污泥堆肥过程中是影响微生物类群结构变化的主导环境因子 3 优质高效菌群的筛选 堆肥物料包括城市污泥 垃圾 作物秸杆 畜禽粪便等固体废弃物 它的成分均由单糖 蛋白质 脂类 纤维素和半纤维素以及木质素等以不同比例构成 其中纤维素和半纤维素以及木质素占的比重
6、较大 有人提出木质纤维素转化为腐殖质是堆肥充分腐熟的关键问题 鉴于木聚糖类半纤维素结构单一 易于水解 邵蔚蓝等提出通过基因重组技术可以使发酵工程菌获得降解半纤维素的能力 或者把能有效降解半纤维素的微生物构建成发酵工程菌 从而把半纤维素转化为所需的产品 史玉英等在纤维素分解菌群的分离和筛选研究中 发现由真菌 细菌组成的混合菌分解纤维素的能力明显高于其中任何一个单一菌株 崔宗均等筛选和驯化了高效而稳定的纤维素分解菌复合系统 该系统多种微生物协同作用 形成较为稳定的自然生态系统 不易被外界杂菌所破坏 并提出 有目的地构建稳定的复合菌系将是环境微生物应用上的一条有效的途径 蒲一涛等利用筛选出固氮菌和纤维素分解菌混合培养 可以加速有机垃圾的降解 同时提高含氮量 官家发指出应用于城市垃圾处理的微生物菌剂的研制将会在功能菌的种类 组合和菌剂使用方法上有所创新 因此 如何筛选优质高效菌群并合理使用是近年来研究的热点 并由此而研究出一系列的菌剂应用于堆肥生产 4 菌剂的接种量和接种时间 大多数的研究认为 将接种剂在堆制初期和原料混合加入 促进快速升温 但有也人认为 在堆肥过程中 如何加速纤维素和木质素彻底分解 充分提高堆肥腐熟度 是二次发酵的关键 因此将菌剂均匀撒于一次发酵后的初级堆肥上 接种量视接种剂质量分数而异 从0 05 到5 最高的达8 10
