耐热菌剂对堆肥有机质降解及细菌演替的影响

针对传统堆肥周期长、有机质降解效率低的问题,将耐热复合菌剂接种于餐厨废弃物高温堆肥中,研究其对有机质降解及微生物群落动态变化的影响。结果表明,接种耐热复合菌剂有利于：有机质降解,堆肥细菌群落丰富度和多样性的提高,厚壁菌门(Firmicutes)和尿素芽胞杆菌属(Ureibacillus)相对丰度的提高,冗余分析的结果表明,厚壁菌门(Firmicutes)对有机质降解的影响最强;网络分析结果表明,堆肥过程中尿素芽孢杆菌属(Ureibacillus)相对丰度的增加以及乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度的降低促进了有机质的降解。因此,接种耐热复合菌剂可以提高高温堆肥的质量和效率。     

加热对餐厨垃圾生物干化能效及氮损失的影响

针对餐厨垃圾生物干化处理周期长、脱水效率低的问题,基于外源辅助加热的生物干化机,比较不同加热温度(加热板设置温度)/加热时间(分别记为CK、JR 55-30、JR 75-30、JR 95-30、JR 105-20、JR 105-30、JR 105-40、JR 115-30)对餐厨垃圾生物干化过程系统脱水能效及氮素损失的影响.结果 表明:CK、JR 75-30和JR 105-30的单位质量水分去除能耗较低,分别为0.58、1.24和1.34 kW·h/kg,其余处理在1.42～1.61 kW·h/kg;JR 105-30、JR 105-40、JR 115-30的水分去除效率较高,别为84.22％、92.27％、84.77％;其余处理均在26.86％ ～76.82％;加热温度越高、加热时间越长,总氮(TN)和铵态氮损失率越大,8个处理的TN损失了6.16％ ～ 22.03％,铵态氮损失了19.15％ ～60.87％.Pearson相关性分析结果表明TN、铵态氮与含水率(MC)呈现显著正相关(P＜0.05),与电导率(EC)呈现显著负相关(P＜0.05).JR 105-40处理的单位质量水分去除能耗为1.52 kW· h/kg,比CK(0.58 kW·h/kg)高0.94 kW· h/kg;水分去除效率为92.27％,比CK(26.86％)高65.41％;TN损失了19.49％,比CK(6.16％)高13.33％;铵态氮损失了57.45％,比CK(19.15％)高38.30％.在保障快速干化效率的基础上,建议采用JR 105-40对餐厨垃圾进行生物干化;4 d内可以使餐厨垃圾含水率下降到28.56％.研究结果为餐厨垃圾快速生物干化处理外源加热温度/时间的选择提供了参考.     

一株堆肥高效解磷菌的筛选、鉴定及其溶磷特性

磷是植物必需的营养元素之一,但大多数耕地土壤中磷素易与Ca2+、Fe3+、Fe2+、Al3+等结合成无效态磷,植物难以直接吸收利用.解磷微生物可活化难溶性磷,将其接种于堆肥,有助于提高堆肥产品磷素植物可利用程度.从鸡粪好氧堆肥中筛选获得高效解磷细菌,为生物强化富磷堆肥的制备提供菌种.利用NBRIY培养基初筛获得解磷菌,...     

不同辅热策略对餐厨垃圾快速生物干化的影响

生物干化是城市有机废弃物减量化的一种重要处理手段,但由于传统生物干化处理周期长、脱水效率低、运行温度不稳定,较难适应垃圾分类后巨量的餐厨垃圾处理需求。本研究以餐厨垃圾和锯末作为原料,基于跟随辅热（T1）、连续50℃辅热（T2）、阶段50℃辅热(T3)等辅热模式,研究不同辅热策略对餐厨垃圾生物干化过程含水率、种子发芽率、挥发性固体、质量损失、能耗等指标的影响。结果表明：外源辅热显著影响生物干化效率,辅热处理T1、T2、T3的温度综合指数分别为：639.8℃、632.9℃和621.8℃,比对照组（无外热源）相对提高了42.15%、40.61%和38.15%;水分去除率分别为：78.42%、80.33%、77.86%,比对照组相对提高了51.27%、54.96%、50.19%。跟随辅热处理的有助于堆体维持高温、物料减重和产品腐熟,且能耗较低,适用于后续堆肥资源化利用;连续辅热处理的水分去除率和单位有机物降解脱水能力最高,有机质降解率、全碳、全氮损失率最低,有助于对物料脱水,但能耗较高且经过15 d的生物干化堆体未达到腐熟标准,适用于后续焚烧处理。     

回料对餐厨垃圾生物干化效率及能耗的影响

针对生产实践中,餐厨垃圾快速生物干化存在辅料供应量不足、处理周期较长等问题,基于外源辅助加热的生物干化系统,通过连续运行10 d,分析不同比例(0％、5％、10％、15％、20％、25％、30％和35％,分别记为T0-25、T5-20、T10-15、T15-10、T20-5、T25-0、T30-0、T35-0)回料替代辅料的餐厨垃圾生物干化效率及能耗.结果 表明:不同比例回料替代辅料均可以促进餐厨垃圾堆体升温,达到物料快速生物干化;在生物干化过程中,30％和35％回料替代辅料的餐厨垃圾生物干化处理脱水效果最好,第4 d的含水率较无回料添加的对照组分别低19.09％、18.21％.但随着回料添加量的增加,单位质量餐厨垃圾水分去除能耗整体呈现升高趋势,添加10％回料(T10-15)替代辅料的生物干化处理组单位质量干化所需能耗最低(1.34 kW·h),与无回料添加(T0-25)的对照组(1.26 kW·h)能耗最为接近.因此,在餐厨垃圾快速干化处理实践中,若锯末等辅料供应量不足,可以考虑采用添加10％回料代替辅料对餐厨垃圾进行生物干化.     

初始pH对餐厨垃圾生物干化脱水效率的影响

目前餐厨垃圾生物干化脱水效率较低，处理周期长，难以满足后端资源化利用的需求。本研究以生石灰调控不同初始pH分别为5、6、7的三个处理，记为CK、T1、T2，探究不同初始pH下餐厨垃圾生物干化反应的脱水效率，与反应过程中的水组分行为转化规律。结果表明，生物干化反应中，T1与T2的有效积温为512.0℃、509.1℃，高于CK处理的454.2℃，CK、T1与T2的脱水率分别为74.2%、78.2%、76.0%，说明T1处理脱水效果最好。不同初始pH调控影响有机质降解，CK、T1与T2处理的有机质的降解率分别为26.9%、30.0%、29.4%，但处理间生物干化效率无显著差异。生物干化过程中，游离水是主要的水分赋存形态，随着反应的进行，多层水（MW）与毛细水（CW）不断向滞化水（EW）转化，且CW与MW对水分去除贡献较大，不同初始pH通过影响MW、CW的水分去除而影响水分转化与去除。本研究可为餐厨垃圾生物干化工业规模应用的初始pH调控提供参考。     

熟料回用对餐厨废弃物好氧堆肥进程及臭气排放的影响

我国餐厨废弃物产生量巨大,好氧堆肥是其肥料化利用的主要途径,但传统好氧堆肥往往存在辅料供应不足、臭气排放量大等问题,为了减少辅料添加、保障堆肥进程、降低臭气排放,探究了不同比例(0%、25%、50%、75%、100%,分别记为CK、R25、R50、R75、R100)餐厨垃圾堆肥熟料(回料)替代辅料锯末对餐厨废弃物堆肥效率的作用机制,通过好氧堆肥过程理化性质、腐熟程度、臭气排放和细菌群落动态变化来评估熟料回用对餐厨废弃物堆肥进程的影响。结果表明,不超过50%的回料替代,可促进堆肥升温、含水率下降、pH上升、发芽指数(GI)提高,但增加了氨气(NH3)和硫化氢(H2S)的排放,有助于细菌多样性的提升,其中回料替代50%辅料的处理组效果最为显著,R50处理堆肥产品含水率为42.17%、pH为7.49、GI为88.30%、NH3和H2S累计排放量分别为0.57 g/kg和0.28 g/kg,与对照堆肥相比,Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi、Acidobacteria相对丰度显著提升。因此,建议利用10%回料替代辅料(锯末),以实现高效、低成本的餐厨废弃物好氧堆肥资源化处理。