畜禽粪便好氧发酵优势菌群的分离及微生物菌群变化研究

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  摘要:利用新鲜畜禽粪便,模拟好氧发酵过程,通过多次富集培养和驯化,获得了含有除臭和有机物快速降解的优势菌群,同时对发酵过程中微生物菌群的变化情况进行了分析。结果显示,利用驯化后的优势菌群对畜禽粪便进行好氧发酵,4天后可达到除臭效果,6天后驯化样重量减少1316%。通过对微生物菌群变化情况研究,发现细菌是整个发酵过程的优势菌群,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。
  关键词:好氧发酵;驯化培养;优势菌群;菌群变化
  中图分类号:X713文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)04-0079-03
  随着改革开放和经济发展,中国畜牧业得到迅速发展,在城市周边兴建了大量的规模化畜禽养殖场及畜禽专业养殖区、专业村和专业户。大量未经任何处理的畜禽粪便等固体废弃物随意堆放,不仅占用了大量的土地,而且严重污染地下水,同时,在堆放中,还会产生大量的恶臭气体严重污染大气质量。国家环保总局2002年对规模化畜禽养殖污染情况调查结果显示:中国年畜禽粪便量约为19亿吨,其中,COD(化学需氧量)排放量达7 118万吨,畜禽粪便产量和COD排放量都远远超过工业废水和生活用水排放量之和,2004年畜禽粪便总量为28亿吨,而2010年将达到45亿吨。由于畜禽废弃物产生量很大,且90%以上的畜禽养殖场,没有任何综合利用和污水治理设施,随意堆放和排放现象极为普遍。据调查估计,目前畜禽废弃物中氮、磷的流失量已大于化肥的流失量,约为化肥流失量的122倍和132倍,由此可见,畜禽养殖业已成为中国最大污染行业,所以加强畜禽养殖业的污染防治,已成为现阶段中国农村环境工作的重中之重,是迫在眉睫的紧迫任务。
  本研究通过新鲜畜禽粪便富集培养,驯化出除臭、快速降解有机质的优势菌群,并对好氧发酵中微生物菌群的变化情况进行检测,为高效发酵菌剂的研制奠定了基础。
  1材料与方法
  11样品
  13试验方法
  131好氧发酵优势菌群的分离在畜禽粪便中添加稻壳粉,调节C/N至20~25,与富集培养基混合,调节水分至50%~60%。然后分装于编号为1#、2#、3#、4#、5#三角瓶中,200 g/瓶,共计5瓶,同时设对照(CK)1瓶,仅装富集培养基。模拟好氧发酵过程,起始温度为25℃,直至基本无臭味并减重不明显时,每瓶加入适量富集培养基,保证三角瓶内物料重量仍为200 g,继续培养,直至富集培养基的浓度达到90%,每一轮均培养至无臭、减重不明显为止,共驯化培养10批次。测定臭气变化减重率(瓶重+料重)及养分变化情况。
  3结论
  通过本研究发现,驯化样的减重和升温变化均比对照明显,驯化起到了微生物富集培养的作用,其中存在较多的粪便降解菌,能够促进粪便堆肥发酵与升温。同时发现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,这对以后研究更有效的畜禽粪便发酵剂有了指导性的作用。
  参考文献:
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