CN108795806A - 一种抑制氨气排放的高效堆肥复合菌种的制备方法及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑制氨气排放的高效堆肥复合菌种的制备方法及使用方法。采用丛毛单胞菌、黄杆菌、鲁氏不动杆菌和寡养单胞菌结合制备成复合菌种，将这4个菌种按照1:1:2:2的体积比例配置成复合菌种，将复合菌种、菌种活化剂和发酵物料按体积比为1:50:2混合并充分搅拌8小时制成活化复合菌种，其中发酵物料为松木锯末与脱水城市生活污水污泥按体积1:4均匀混合。将活化复合菌种与发酵物料按3:2000的体积比例均匀接种到发酵罐中进行好氧发酵10‑12天。本发明抑制高温期氨气的排放，可使氨气排放量降低达34.6％；促进微生物纤维素酶和蛋白酶的分泌，使有机质含量降低达25.3％；提高高温期温度，缩短发酵时间，使堆肥在10‑12天内完成。

Description

一种抑制氨气排放的高效堆肥复合菌种的制备方法及使用 方法
技术领域
本发明公开了一种抑制氨气排放的高效堆肥复合菌种的制备技术及使用方法。
背景技术
随着我国人们生活水平日益提高以及污水处理事业的快速发展，如何处置污水处理过程中所产生的大量剩余污泥已成为促进污水处理行业健康发展的关键问题。近年来，国内外的污泥处置方式主要有填埋、焚烧和堆肥三种，其中堆肥处理已成为污泥减量化、无害化和资源化的主要手段。但目前污泥堆肥过程中臭气污染的产生还未得到很好的解决。
由于堆肥物料组分复杂，污泥堆肥过程中产生的气体种类繁多，常见的臭气成分主要有含氮化合物、含硫化合物和挥发性有机物，其中含氮化合物主要由氨气组成。在污泥堆肥的升温期，物料中易降解有机物为微生物的生长和繁殖提供了充足的营养，微生物通过胞外酶的作用使有机氮(如蛋白质)快速分解而产生大量的铵态氮，快速积累的铵态氮在较高温度下以氨气的形式挥发出来，造成臭气污染。
为了抑制高温初期氨气的释放，需要加强升温期对发酵过程中的硝化、亚硝化和反硝化作用，其过程主要由亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化菌来完成，即先由亚硝化细菌将铵根氧化为亚硝酸根；然后硝化细菌再将亚硝酸根氧化为硝酸根，最后由反硝化菌将硝酸根转变成氮气。由于大多数硝化细菌和反硝化细菌适合生长范围是30～45℃，在高温期其活性受到抑制，使得铵态氮不能及时转化为硝态氮，加剧了铵态氮的挥发。所以，增加升温阶段的硝化细菌和反硝化细菌的生物量及活性是有效解决高温初期氨气污染的关键。因此，制备除氨高效复合菌种并在升温期接种到发酵罐是解决这一难题一个出口。
发明内容
本发明公开了一种抑制氨气排放的高效堆肥复合菌种的制备技术及使用方法，通过硝化和反硝化菌株丛毛单胞菌(Comamonas sp.ACCC 02484)、黄杆菌(Flavobacteriumsp.ACCC 19708)、鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii ACCC01091)和寡养单胞菌(Stenotrophomonas nitritireducens ACCC10184)的结合制备成复合菌种，将这4个菌种按照1:1:2:2的体积比例配置成复合菌种，再将复合菌种、菌种活化剂和发酵物料按体积比为1:50:2混合并充分搅拌8小时制成活化复合菌种，其中发酵物料为松木锯末与脱水城市生活污水污泥按体积1:4均匀混合。将活化复合菌种与发酵物料再按3:2000的体积比例均匀接种到发酵罐中进行好氧发酵，对高温期氨气排放的抑制效率高，且对有机质的降解具有显著促进作用，同时，该复合菌种能够提升堆体温度，缩短发酵时间，使堆肥在10-12天温度恢复到室温，堆体达到腐熟。因此，本方法为强化城市污水污泥堆肥微生物复合菌种的应用提供技术支撑。
本发明针对现有技术中存在的堆肥中产生的氨气污染、有机质降解速率低、腐熟不彻底、难于提升堆肥品质和达到人们预期的堆肥腐熟效果的缺点，提供了一种经济实用的控制氨气排放的高效堆肥复合菌种进行好氧堆肥的制备方法。
一、制备方法
1、培养基的制备与灭菌
营养肉汁培养基：牛肉膏0.3g，蛋白胨1.0g，NaCl 0.5g，水100ml，pH 7；LB培养基：酵母提取物0.5g，蛋白胨1.0g，NaCl 0.5g，水100ml，pH 7。将以上两种液体培养基在121℃下灭菌20min，待用。
2、菌种的扩大培养
将丛毛单胞菌和黄杆菌在LB培养基中振荡培养(30℃，180r/min)，将鲁氏不动杆菌和寡养单胞菌在营养肉汁培养基中振荡培养(30℃，180r/min)。
3、复合菌种的制备
当这四个菌种的菌液达到对数期时(OD680约等于0.5)停止培养，并将这四种菌液调配到相同浓度后，按体积比1:1:2:2进行配置，制得复合菌种。
二、使用方法
1、制备活化剂
取6g纤维素、2g淀粉、2g麦麸、3g牛肉膏、2g蛋白胨、3g葡萄糖、900mL土壤浸提液、5g NaCl、2.5g KH2PO4、100mL pH值为7.2的H2O制成菌种活化剂，待用。
2、堆肥启动
堆肥在发酵罐中进行，发酵罐高140cm，内径60cm，内有防漏网，其上分布有通气孔，罐体材料为聚氯乙烯，其外壁是5cm的棉质保温层。以松木锯末为调理剂，与城市生活污水处理厂污泥按质量比为1:4混合制成发酵物料，其中污泥是脱水的生活污水污泥，含水率为75-83％，pH为6-8，发酵物料有机质含量为50-60％，全氮占干重比例为1-3％，全碳占干重比例为35-50％。取上述制好的复合菌种1份和活化剂50份混合均匀后，加入到2份发酵物料中充分搅拌8小时后获得活化复合菌种，然后将活化复合菌种按体积比为3:2000均匀地接种到发酵罐中进行好氧发酵。
1、抑制高温期氨气的排放，可使氨气排放量降低达63.3％
2、促进微生物纤维素酶和蛋白酶的分泌，使有机质含量降低达25.3％
3、提高高温期温度，缩短发酵时间，使堆肥在10-12天内完成
具体实施方式
实例1：
应用实例
复合菌种对城市污水处理厂污泥堆肥过程中氨气产生的影响，复合菌种由丛毛单胞菌、黄杆菌、鲁氏不动杆菌和寡养单胞菌按1:1:2:2的体积比例进行配置。堆肥过程中复合菌种处理添加使氨气排放量均显著低于未接种的堆肥反应器，氨气排放量比对照组降低了34.6mg/m3，C/N比对照组降低了38.6％。
表1复合菌种对堆肥效果的影响
复合菌种对城市污水处理厂污泥堆肥过程中降解酶活性的影响，检测堆肥第4天(高温期)的降解酶活性，接种复合菌种显著提高了堆肥过程中微生物降解酶活性(表2)。
表2复合菌种对堆肥降解酶活性的影响

Claims (6)

1.一种抑制氨气排放的高效堆肥复合菌种的制备方法，其特征在于：采用除氨菌种丛毛单胞菌Comamonas sp.ACCC 02484,、黄杆菌Flavobacterium sp.ACCC 19708、鲁氏不动杆菌Acinetobacter lwoffii ACCC01091和寡养单胞菌Stenotrophomonasnitritireducens ACCC 10184结合制备成复合菌种，将这4个菌种按照1:1:2:2的体积比例配置成复合菌种，将复合菌种、菌种活化剂和发酵物料按体积比为1:50:2混合并充分搅拌8小时制成活化复合菌种，其中发酵物料为松木锯末与脱水城市生活污水污泥按体积1:4均匀混合。将活化复合菌种与发酵物料按3:2000的体积比例均匀接种到发酵罐中进行好氧发酵10-12天。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中复合菌种的制备具体为：
1)、培养基的制备与灭菌
营养肉汁培养基：牛肉膏0.3g，蛋白胨1.0g，NaCl 0.5g，水100ml，pH 7；LB培养基；将以上两种培养基在121℃下灭菌20min，待用。
2)、菌种的扩大培养
将丛毛单胞菌和黄杆菌在LB培养基中振荡培养，将鲁氏不动杆菌、和寡养单胞菌在营养肉汁培养基中振荡培养。
3)、复合菌种的制备
当这四个菌种的菌液达到对数期时停止培养，并将这四种菌液调到相同浓度后，按体积比1:1:2:2进行配置，制得复合菌种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，菌种活化剂的制备具体为：
取6g纤维素、2g淀粉、2g麦麸、3g牛肉膏、2g蛋白胨、3g葡萄糖、900mL土壤浸提液、5gNaCl、2.5g KH2PO4、100mL pH值为7.2的H2O制成菌种活化剂，待用。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，纤维素采用羧甲基纤维素纳。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，土壤浸提液的制备具体如下：
取土200g置于烧杯或三角瓶中，加入蒸馏水1000毫升，瓶口用透气塞封口，在水浴中沸水加热3小时，冷却，沉淀24小时，此过程连续进行3次以上，然后过滤，取上清液，于高压灭菌锅中灭菌后即制得土壤浸出液，于4℃冰箱中保存，备用。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，发酵物料的制备具体如下：以松木锯末为调理剂，与城市生活污水处理厂污泥按体积比为1：4混合制成发酵物料，其中污泥是脱水的生活污水污泥，含水率为75-83％，pH为6-8，发酵物料有机质含量为50-60％，全氮占干重比例为1-3％，全碳占干重比例为35-50％。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109536413A (zh) * 2018-12-21 2019-03-29 浙江工业大学 寡养单胞菌hy-2及其在降解有机物中的应用
CN110590431A (zh) * 2019-09-17 2019-12-20 湖北同惠生物工程有限公司 一种减少氮排放的污泥处理方法
CN115960765A (zh) * 2022-11-02 2023-04-14 云南大学 一株黄杆菌属细菌及其在低温堆肥中的应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103402928A (zh) * 2011-03-07 2013-11-20 通用电气公司 除去顽固有机污染物的方法
CN104293694A (zh) * 2014-09-03 2015-01-21 广西博世科环保科技股份有限公司 一种污泥好氧堆肥复合菌剂的制备方法
CN105624063A (zh) * 2016-02-04 2016-06-01 云南圣清环保科技有限公司 一种用于处理污泥的高效混合菌群
KR20160090559A (ko) * 2015-01-22 2016-08-01 박호근 친환경의 복합 기능 대나무 바이오칩을 이용한 음식물 쓰레기 소멸 처리 방법
CN106222105A (zh) * 2016-07-28 2016-12-14 唐清池 一种处理生活污水用复合微生物制剂及其制备方法
CN108070543A (zh) * 2017-12-22 2018-05-25 浙江省环境保护科学设计研究院 一种适用于低c/n比废水处理的脱氮菌制剂的制备和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103402928A (zh) * 2011-03-07 2013-11-20 通用电气公司 除去顽固有机污染物的方法
CN104293694A (zh) * 2014-09-03 2015-01-21 广西博世科环保科技股份有限公司 一种污泥好氧堆肥复合菌剂的制备方法
KR20160090559A (ko) * 2015-01-22 2016-08-01 박호근 친환경의 복합 기능 대나무 바이오칩을 이용한 음식물 쓰레기 소멸 처리 방법
CN105624063A (zh) * 2016-02-04 2016-06-01 云南圣清环保科技有限公司 一种用于处理污泥的高效混合菌群
CN106222105A (zh) * 2016-07-28 2016-12-14 唐清池 一种处理生活污水用复合微生物制剂及其制备方法
CN108070543A (zh) * 2017-12-22 2018-05-25 浙江省环境保护科学设计研究院 一种适用于低c/n比废水处理的脱氮菌制剂的制备和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUNLONG YANG ET AL.: "Simulated Ammonia Nitrogen Wastewater Treated with Spent Mushroom Compost in a Laboratory Bioreactor", 《POL. J. ENVIRON. STUD. VOL.》 *
黄克毅等: "调理剂配比对污泥堆肥过程中理化参数变化的影响", 《湖北农业科学》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109536413A (zh) * 2018-12-21 2019-03-29 浙江工业大学 寡养单胞菌hy-2及其在降解有机物中的应用
CN110590431A (zh) * 2019-09-17 2019-12-20 湖北同惠生物工程有限公司 一种减少氮排放的污泥处理方法
CN110590431B (zh) * 2019-09-17 2022-09-06 湖北同惠生物工程有限公司 一种减少氮排放的污泥处理方法
CN115960765A (zh) * 2022-11-02 2023-04-14 云南大学 一株黄杆菌属细菌及其在低温堆肥中的应用

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