發(fā)布時(shí)間：2020-04-22 14:52

【摘要】：近年來(lái),餐廚垃圾采用就地生化的處理方法可有效實(shí)現(xiàn)其減量化、資源化和無(wú)害化。餐廚垃圾生化處理機(jī)依靠微生物和降解設(shè)備來(lái)共同完成餐廚垃圾“三化”處理,其中微生物是主要功能因素,而配套的處理設(shè)備所提供的環(huán)境條件是微生物發(fā)揮高效降解作用的保障。本文首先對(duì)餐廚垃圾生化處理機(jī)的主要工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,獲得最佳組合參數(shù),為生化降解設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定及改良提供了技術(shù)參考;其次,探索了整個(gè)餐廚垃圾生化處理周期中物料的理化指標(biāo)和酶活變化規(guī)律,為其降解進(jìn)程提供了判斷依據(jù);最后,從微生物數(shù)量和群落多樣性兩個(gè)角度揭示了餐廚垃圾生化降解過程中微生物的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,為餐廚垃圾生化處理菌劑的選育及優(yōu)化提供了理論參考。主要結(jié)果有:1.結(jié)合單因素與響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn),得到餐廚垃圾生化處理機(jī)的最佳參數(shù)組合為:溫度45℃、濕度55%、復(fù)合微生物菌劑與餐廚垃圾進(jìn)料質(zhì)量比2.3:1,各因素對(duì)餐廚垃圾降解率影響的主次順序依次為溫度、菌劑添加量、濕度。2.餐廚垃圾生化處理機(jī)24h運(yùn)行周期中,投料后設(shè)備內(nèi)物料的溫度先升高后緩慢下降,8h達(dá)到最大值;pH值先下降后上升,4h降至最低,終值接近中性;含水率先小幅度升高后持續(xù)降低,4h達(dá)到最大值;易降解有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)減少,2~8h內(nèi)下降迅速;蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶活性均先上升后下降,酶活單位依次在4h、8h、8h、8h達(dá)到最大值。以上各指標(biāo)24h后的變化趨勢(shì)均趨于穩(wěn)定。3.由平板計(jì)數(shù)得知,整個(gè)餐廚垃圾生化降解周期中隨著時(shí)間的推移,細(xì)菌、放線菌、真菌的數(shù)量均先升高后降低,分別在6h、8h、2h達(dá)到最大值,但細(xì)菌總數(shù)始終比真菌和放線菌高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。4.由高通量測(cè)序結(jié)果可知,整個(gè)餐廚垃圾生化降解周期中隨著時(shí)間的推移,對(duì)于細(xì)菌而言,群落多樣性、豐富度均先升高后降低,同時(shí)存在明顯的優(yōu)勢(shì)種群結(jié)構(gòu)變化。樣品中共檢測(cè)到156個(gè)OTU,屬水平上,Lactobacillus、Bifidobacterium、Xylella、Corynebacterium、Corynebacterium 1均為各時(shí)期的優(yōu)勢(shì)菌群。Lactobacillus、Bifidobacterium的相對(duì)豐度逐漸降低;Corynebacterium、Corynebacterium 1升高;Xylella先升高后降低。對(duì)于真菌而言,其群落多樣性及組成結(jié)構(gòu)均比細(xì)菌簡(jiǎn)單。群落多樣性、豐富度均逐漸降低,且群落組成結(jié)構(gòu)無(wú)明顯變化。樣品中共檢測(cè)到28個(gè)OTU,屬水平上,Candida始終為優(yōu)勢(shì)菌群,各時(shí)期的豐度均占到整體的95%以上。此外,還檢測(cè)到了Geotrichum、Aspergillus、Trichosporon、Penicillium等,其中Geotrichum、Penicillium的相對(duì)豐度逐漸降低,Aspergillus先升高后降低,Trichosporon先降低后升高。
【圖文】：

圖 1-1 餐廚垃圾生化降解工藝流程及原理圖1.2.2 餐廚垃圾生化降解設(shè)備的應(yīng)用基于城市資源日益匱乏、環(huán)境不斷惡化等現(xiàn)狀，根據(jù)餐廚垃圾的特點(diǎn)及人們對(duì)于資源利用的要求，國(guó)內(nèi)外研究者在遵循自然界物質(zhì)循環(huán)法則基礎(chǔ)上，結(jié)合微生物技術(shù)、環(huán)境技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)等，研制出了多種具有獨(dú)特智能化控制系統(tǒng)的餐廚垃圾生化處理機(jī)，并成功應(yīng)用于住宅、養(yǎng)殖場(chǎng)、餐廳、食堂等餐廚垃圾產(chǎn)生源。經(jīng)生化降解設(shè)備處理后，餐廚垃圾就地消納，日處理減容減量化程度大，臭味去除效果明顯，避免了蚊蠅滋生，提升了周圍環(huán)境質(zhì)量，大大減少了餐廚垃圾在運(yùn)輸過程中的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，且資源循環(huán)利用度增加，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的高效統(tǒng)一[18, 19]。餐廚垃圾生化處理機(jī)在世界各國(guó)都有廣泛應(yīng)用，極大地免去了餐廚垃圾存放

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文艷[37]利用此技術(shù)探索了慢性牙髓炎及慢性根尖周炎根管內(nèi)微生物間的關(guān)系，研發(fā)現(xiàn)，牙髓炎組和根尖周炎組之間的微生物組成多樣性不同，各組內(nèi)的微生物存在著共生和拮抗關(guān)系；李紅梅等[38]利用此技術(shù)研究了豬圈空氣中微生物群落構(gòu)及多樣性，結(jié)果表明，共有 16 種門和 217 種屬被鑒定，屬水平上共有 6 種報(bào)道為病原微生物。隨著高通量測(cè)序技術(shù)測(cè)序深度的加深，使得微生物檢測(cè)的精度不斷提高，靈敏探測(cè)出樣品中微生物群落組成結(jié)構(gòu)隨外界環(huán)境因子的改變而發(fā)生的細(xì)微化，能對(duì)樣品中常見物種、稀有物種以及少量未知物種進(jìn)行含量數(shù)字化，，獲得們的相對(duì)豐度情況，同時(shí)在微生物與環(huán)境之間的關(guān)系、環(huán)境治理和資源利用等究中發(fā)揮著重要作用。高通量測(cè)序及高級(jí)生信分析主要流程見圖 1-2。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X799;X172

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 袁俊超;呂寶;屈敦妮;董淑君;徐超;郭詩(shī)儀;熊燕飛;;煙曲霉YSITB Ⅰ菌株篩選及其降解木質(zhì)纖維中木質(zhì)素研究[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年17期

2 牟力;;農(nóng)作物秸稈堆肥還田技術(shù)的影響因素[J];農(nóng)業(yè)科技與裝備;2015年05期

3 唐昊;徐銳;王曉琳;曹愛新;趙國(guó)柱;周傳斌;;基于響應(yīng)面法的新型餐廚垃圾菌劑制備[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2015年05期

4 李紅梅;白林;姜冬梅;李英;曾博;陳淑瓊;;基于16SrDNA高通量測(cè)序方法檢測(cè)豬舍空氣微生物多樣性[J];中國(guó)畜牧雜志;2015年03期

5 陽(yáng)小宇;梁彥杰;吳新華;謝煒平;;優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)餐廚垃圾高溫好氧消化的促進(jìn)[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2014年07期

6 鐘桂芳;翟莉莉;樊攀;楊雪鵬;;里氏木霉產(chǎn)纖維素酶的條件優(yōu)化及酶學(xué)性質(zhì)研究[J];食品與發(fā)酵科技;2013年04期

7 王巧玲;陳澤智;龔惠娟;馬莎莎;虞輝;余珉;;含油量對(duì)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的影響[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2012年12期

8 白燕;王維新;;刺參腸道蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶與纖維素酶活性的測(cè)定方法[J];飼料工業(yè);2012年20期

9 段爽;;淀粉酶的前世今生[J];吉林農(nóng)業(yè);2012年10期

10 呂昌勇;陳朝銀;葛鋒;劉迪秋;孔祥君;;微生物分子生態(tài)學(xué)研究方法的新進(jìn)展[J];中國(guó)生物工程雜志;2012年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 李田宇;餐廚垃圾生化降解系統(tǒng)的優(yōu)化及其微生物群落結(jié)構(gòu)特征研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 胡新軍;利用大頭金蠅幼蟲生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾的研究[D];中山大學(xué);2012年

3 肖勇;基于分子生物學(xué)技術(shù)的堆肥微生物群落、功能與應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2011年

4 李自剛;農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物堆肥過程中微生物多樣性與物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王亞飛;不同畜禽糞便堆肥過程中可培養(yǎng)微生物數(shù)量及腐殖質(zhì)含量和酶活性的變化[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 湯若昊;餐廚垃圾厭氧處理制沼工藝及菌群分析[D];天津科技大學(xué);2016年

3 姜艷;慢性牙髓炎及根尖周炎根管內(nèi)微生物16SrDNA高通量測(cè)序分析[D];昆明醫(yī)科大學(xué);2016年

4 嚴(yán)劍芳;四環(huán)素耐藥菌和耐藥基因在禽畜糞便、堆肥和土壤中的分布[D];華東師范大學(xué);2015年

5 劉勛;基于高通量測(cè)序的健康與子宮內(nèi)膜炎奶牛陰道菌群差異性研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 郭志偉;城市污水廠污泥與餐廚垃圾兩級(jí)厭氧工藝的優(yōu)化研究[D];蘇州科技學(xué)院;2014年

7 張文緯;餐廚垃圾堆腐過程中微生物群落多樣性與酶活性變化的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

8 宋得雨;基于CFD的餐廚垃圾生化處理設(shè)備溫度場(chǎng)仿真研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2013年

9 周闖;農(nóng)業(yè)廢物好氧堆肥過程中物化參數(shù)對(duì)放線菌種群的影響[D];湖南大學(xué);2013年

10 余旺;城市污水廠脫水污泥生物干化工藝的優(yōu)化研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2636631