巨大芽孢杆菌在餐厨垃圾湿热处理脱出液中生长条件优化研究

选用巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)作为实验菌种,以餐厨垃圾湿热处理脱出液为发酵培养基制作解磷液态菌肥。将巨大芽孢杆菌接种于餐厨垃圾湿热处理脱出液中进行培养并确定最佳发酵时间,考察初始p H值、接种量、培养温度、摇床转速、装液量和脱出液与水的混合比例对活菌数的影响。结果表明:巨大芽孢杆菌在餐厨垃圾湿热处理脱出液中最佳发酵时间为36 h,发酵最佳初始p H值、接种量、培养温度、摇床转速、装液量和脱出液与水的混合比例分别为7.5、2%、30℃、210 r/min、50 m L(250 m L锥形瓶)和1∶1。巨大芽孢杆菌在餐厨垃圾湿热处理脱出液中进行培养后可达到农业部规定的液态菌肥的活菌数(2×108cfu/m L)标准。     

餐厨垃圾废水制备液态解磷菌剂研究

本研究探讨了餐厨垃圾废水用作发酵基质生产液态解磷巨大芽孢杆菌菌肥的可行性.结果表明,餐厨垃圾废水培养的巨大芽孢杆菌经过3~4d的调整期即进入对数生长期,第6~7d活菌数达到最大,而经过湿热预处理得到的II类废水较I类废水更适宜用作巨大芽孢杆菌的培养基质,其菌液活菌数是I类废水培养的活菌数的5倍（4.8×10¹⁵CFU/mL）.废水中的盐分对巨大芽孢杆菌的生长代谢影响显著：活菌数随着NaCl含量的增加先升高后快速降低,最利于菌种培养的NaCl浓度为10g/L.pH值和温度极显著影响巨大芽孢杆菌的生长,而摇床转速和接种量对菌株培养影响不显著,正交试验确定的较优培养条件为pH=8、T=35℃、转速80r/min、接种量2%（V/V）.餐厨垃圾废水制备的解磷菌肥可实现土壤中固化磷的有效磷化：施用0.025‰~2.5‰质量比例解磷菌剂的土壤生长的黄豆苗干重可达到按照5‰质量比例施加无机复合肥生长的黄豆苗的70.7%~84.5%,其中微生物菌肥的最佳施用量为0.25‰.     

餐厨垃圾厌养发酵沼液制备的液态菌肥对农田土壤理化性质的影响

为研究施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对农田土壤的影响,以中国北方典型作物冬小麦和水稻土壤为研究对象,分析在农作物整个生长周期中土壤理化性质的变化规律。结果表明:施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥可显著提高冬小麦和水稻土壤中有效氮磷含量。冬小麦土壤液态菌肥最适宜施加量为500 L/亩(1亩=666. 67 m2,下同),此时土壤中有效磷含量最高增长到94. 00 mg/kg,最大增幅为81. 12%;速效氮含量最高增长到1673. 00 mg/kg,最大增幅为84. 88%。水稻土壤液态菌肥最适宜施加量为400 L/亩,土壤中有效磷含量最高增长到220. 80 mg/kg,最大增幅为137. 22%;速效氮含量最高增长到1140. 00 mg/kg,最大增幅为127. 07%。冬小麦和水稻土壤中可溶性全盐和Cl-含量均有轻微的积累现象。通过RDA分析,冬小麦与水稻种植土壤中总磷、总氮、Cl-等与液态菌肥施加量均呈正相关,表明液态菌肥对养分的增加起到促进作用。施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对提高农作物土壤有机组分、改善土壤肥力具有重要意义。     

不同菌剂制备餐厨垃圾液态有机肥过程物质转化规律研究

采用商品化的餐厨垃圾降解菌剂和自主筛选的抗酸化复合菌剂制备餐厨垃圾液态有机肥,对比分析不同菌剂对餐厨垃圾制备液态有机肥过程中固液两相物质转化的影响,阐明餐厨垃圾制备液态有机肥过程中有机质、糖类、粗蛋白等物质的转化规律。结果表明:2组菌剂均可降低餐厨垃圾中的有机质和粗蛋白浓度,提高液相游离氨基酸浓度;其中接种抗酸化复合菌剂效果更佳,处理后餐厨垃圾固相有机质、粗蛋白浓度下降比例分别为1.17%、15.41%,分别是餐厨垃圾降解菌剂组浓度下降比例的3.66和1.66倍;反应96 h时,液相游离氨基酸浓度达到770.6 mg/L,是餐厨垃圾降解菌剂组浓度的1.24倍;前48 h时,抗酸化菌剂组液相中总糖和还原糖利用率均达到91%以上,而餐厨垃圾降解菌剂组均仅为28.52%。抗酸化复合菌剂可有效促进餐厨垃圾中大分子有机物转化为可溶性小分子有机物以及游离氨基酸,有望为餐厨垃圾高值化液态有机肥的制备提供技术支撑。     

湿热处理参数对餐厨垃圾脱水和脱油性能的影响

为了改善餐厨垃圾脱水和脱油性能,提高处理效果,对餐厨垃圾湿热工艺中的温度和加热时间等主要影响因素进行了2因素5水平的完全试验,分析了湿热处理产物的比阻、脱水率和可浮油含量等指标的变化规律,构建了餐厨垃圾固相脂质浸出反应动力学模型,研究了湿热处理参数对餐厨垃圾脱水和脱油性能的影响机理.结果表明,湿热处理初期,垃圾脱水率下降,加热40min后,脱水率开始上升,且温度越高,上升越快,180℃加热100min达最高;随着温度的升高和加热时间的延长,餐厨垃圾脱油性能呈上升趋势,温度越高,上升趋势越明显;当温度达到1     

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)在餐厨垃圾废水中生长条件优化

为了探讨餐厨垃圾废水用作发酵基质生产液态解钾菌肥的可行性,选用胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）作为试验菌种,采用正交和单因素方法对相关生长因素进行了优化.结果表明,在餐厨垃圾废水中培养胶质芽孢杆菌经过3 d的调整期后进入对数生长期,6~7 d时活菌数达到最大,Ⅰ类废水活菌数为1.55×1010 CFU/mL,Ⅱ类废水活菌数为6.60×1010 CFU/mL.以Ⅱ类废水为基质进行正交试验确定的较优培养条件为pH=7、温度30℃、摇床转速160 r/min、接种量2.0%（V/V）.废水的pH和盐分对胶质芽孢杆菌的生长代谢影响极为显著:最适初始pH为7（活菌数为3.80×1010 CFU/mL和9.20×1010 CFU/mL）;随着ρ（NaCl）的增加,活菌数先升高后快速降低,最适ρ（NaCl）为4 g/L.Ⅰ类和Ⅱ类废水的最佳接种量分别为1.5%（活菌数为1.60×1010 CFU/mL）和2.0%（活菌数为6.40×1010 CFU/mL）.研究显示,胶质芽孢杆菌在餐厨垃圾废水中经过培养后可达到GB 20287-2006《农用微生物菌剂》中液态菌肥的活菌数（2.0×108 CFU/mL）,经湿热处理后的Ⅱ类废水对胶质芽孢杆菌的生长有明显的促进作用.      

湿热-离心法分离餐厨废油脂

为了提高餐厨垃圾中废油脂分离回收效率,采用湿热-离心法分离餐厨废油脂,通过试验探讨了加热时间、温度以及离心转速等处理参数对餐厨废油脂分离回收效率的影响;同时,将其与湿热-重力法进行比较,以确定有利于餐厨废油脂分离回收的适宜工艺条件. 结果表明:湿热-离心法较湿热-重力法更有利于餐厨废油脂的分离;随着温度升高和加热时间延长,餐厨垃圾脱油性能呈上升趋势,温度越高,趋势越明显;120 ℃下湿热处理80 min,餐厨垃圾固相内部油脂液化浸出效果最佳,最佳离心转速为2 500 r/min时,餐厨垃圾废油脂分离回收率最高.      

湿热预处理餐厨垃圾的盐分研究

对于盐分的研究是以通过湿热法餐厨垃圾制作适宜益生菌生长基质为目标.研究选取益生菌生长的主要限制因素-盐分进行研究,确定降低盐分浓度的工艺条件.实验通过选取一定温度、加水量和反应时间条件,在高温高压反应釜中反应.研究发现,全盐适宜温度为100℃或140℃,水溶性氯离子和水溶性钠离子适宜温度为50℃;三种离子适宜加水量均为80%;三种离子适宜的反应时间为15 min.研究为餐厨垃圾制作成适宜益生菌生长的工艺奠定了基础,较深入地研究了盐分在预处理过程中的变化情况和趋势.     

米曲霉协同抗酸化菌剂制备餐厨垃圾氨基酸液态肥

餐厨垃圾全量资源化过程中大分子物质与易降解有机质的同步转化,是制备高品质液态肥的关键. 本文采用自主筛选的抗酸化菌剂和米曲霉协同制备富含氨基酸的液态肥,通过温度、初始pH、菌剂接种量等工艺条件优化,解析大分子物质(有机质、蛋白质、淀粉等)的降解转化特性,阐明微生物群落演替规律. 结果表明:抗酸化菌剂与米曲霉的协同作用可促进餐厨垃圾中大分子物质的有效降解转化,当温度为38 ℃、初始pH为6.5、接种量为1%时,好氧发酵6 d后产物中游离氨基酸浓度显著提高,达到4.09 g/L. 极差分析发现,对产物中游离氨基酸浓度影响的显著性由高到低依次为接种量、温度和初始pH. 微生物群落演替规律分析表明,Bacillus和Aspergillus是发酵过程中的优势微生物,与游离氨基酸浓度具有较强的相关性;Agaricales、Cladosporium、Vibrio在淀粉的降解、溶解性碳水化合物的赋存中起到重要作用. 研究显示,米曲霉协同抗酸化菌剂好氧发酵餐厨垃圾可实现易降解有机质与大分子物质的同步转化,提高产物游离氨基酸含量,为餐厨垃圾高值化利用提供技术支撑.      

中国餐厨垃圾管理现状研究

基于网络报道,对截至2015年9月的全国100多座城市(区)的餐厨垃圾管理情况进行了信息搜索和汇总整理,由此对国内餐厨垃圾管理规定、各省市餐厨垃圾处理能力、国内餐厨垃圾处理设施整体建设进度、餐厨垃圾处理工艺技术应用、不同项目的建设投资进行了统计分析,并从设施建设、收运体系、监管体系、收费制度4个方面对国内餐厨垃圾管理的发展趋势进行了展望。