發(fā)布時(shí)間：2020-06-10 13:30

【摘要】：在餐廚垃圾處理領(lǐng)域,以黑水虻為代表的新興生物轉(zhuǎn)化技術(shù),由于具有較傳統(tǒng)處理方式更加減量化和資源化的優(yōu)勢(shì),因而逐漸得到人們的重視。但在生產(chǎn)實(shí)踐中,黑水虻生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾后排放的糞便殘?jiān)�未得到充分的研究和開(kāi)發(fā),人們對(duì)其二次堆肥處理過(guò)程中的理化和生化變化特性還沒(méi)有足夠的了解,這不利于后續(xù)虻糞有機(jī)肥產(chǎn)品的研發(fā)和市場(chǎng)推廣。在堆肥過(guò)程中,溶解性有機(jī)質(zhì)是微生物生長(zhǎng)代謝活動(dòng)的能量源,同時(shí)也是研發(fā)液態(tài)有機(jī)肥的主要成分。在探究堆料腐熟轉(zhuǎn)化過(guò)程中的物質(zhì)變化特征時(shí),溶解性有機(jī)質(zhì)具有重要的指示作用。因此,本文將傳統(tǒng)生化實(shí)驗(yàn)、波譜學(xué)分析及微生物生態(tài)學(xué)方法等研究手段進(jìn)行結(jié)合,對(duì)虻糞傳統(tǒng)條垛式二次堆肥過(guò)程中理化環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)組成和參與堆肥化的微生物群落的變化特性進(jìn)行分析探討,從而揭示出虻糞二次堆肥過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化特征。主要研究結(jié)論如下:(1)在虻糞二次堆肥過(guò)程中,堆體溫度及pH值均達(dá)到了適宜堆肥條件,堆肥產(chǎn)品達(dá)到無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn);與堆肥原料相比,在虻糞二次堆肥結(jié)束時(shí)堆料中溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)、總氮、銨態(tài)氮、速效磷的含量分別下降了 69.13%、1 1.87%、22.67%和41.72%,硝態(tài)氮的含量增加了18.73倍,堆體內(nèi)的含氮有機(jī)物等有機(jī)質(zhì)已被大量分解轉(zhuǎn)化;此外,過(guò)氧化氫酶活性在二次堆肥過(guò)程中變化幅度較小,至堆肥結(jié)束時(shí)較初始原料高2.71%;脲酶活性變化趨勢(shì)呈先上升后下降,變化范圍為56.23 μg/(g·d)～229.72 μg/(g·d);堿性蛋白酶在原料中的活性較高,之后隨堆肥逐漸下降至平穩(wěn),但仍維持在125±25 mg/(g·d)范圍內(nèi)。(2)通過(guò)對(duì)三維熒光光譜、傅里葉變換紅外光譜和核磁共振氫譜的分析發(fā)現(xiàn),隨堆肥時(shí)間的遞增,堆體內(nèi)DOM組分多樣性增加,結(jié)構(gòu)復(fù)雜性減弱,穩(wěn)定性和芳香性組分相對(duì)增加。在整個(gè)二次堆肥過(guò)程中,類腐殖質(zhì)、類蛋白類物質(zhì)、和多支鏈脂肪族有機(jī)物等具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì)被微生物大量降解轉(zhuǎn)化形成可溶性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的氨基酸、單糖等小分子有機(jī)質(zhì)。至堆肥結(jié)束時(shí)堆料腐殖化程度加深,堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量提升。(3)通過(guò)16S rRNA高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)堆體內(nèi)微生物群落多樣性分析發(fā)現(xiàn),隨堆肥時(shí)間的遞增,虻糞堆體內(nèi)微生物群落的活性、數(shù)量及菌種豐度均有顯著增加;同時(shí)對(duì)門、科和屬水平的群落差異分析,虻糞堆體內(nèi)具有顯著性差異的菌種主要集中在Actinobacteria、Firmicutes、Proteobacteria、Tenericutes、Bacteroidetes及Deinococcuus-Thermus等;通過(guò)預(yù)測(cè)分析堆肥過(guò)程中代謝功能的平均相對(duì)豐度發(fā)現(xiàn),堆肥前中期以氨基酸代謝、碳循環(huán)、氮代謝等為主的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化代謝功能在堆肥后期轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨锼丶爸舅岬任镔|(zhì)生物合成為主的代謝功能。虻糞殘?jiān)?jīng)二次堆肥后達(dá)到生物有機(jī)肥產(chǎn)品的無(wú)害化和腐殖化標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步推進(jìn)了餐廚垃圾處理的減量化和資源化。
【圖文】：

的銨離子組成；在含氮物質(zhì)降解的過(guò)程中，銨離子釋放的速率小于銨離子轉(zhuǎn)化為逡逑ＮＨ３和Ｎ０３－－Ｎ的速率時(shí)，堆體內(nèi)ＮＨ／－Ｎ含量逐漸下降，反之則逐漸增加｜６６】。逡逑由圖２－４可知，在堆肥過(guò)程中，ＮＨ４＋－Ｎ含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，并在最后逡逑階段下降至１４７．６５邋ｍｇ／ｋｇ。在堆肥的產(chǎn)熱和高溫階段，隨ｐＨ值和溫度的上升，逡逑ＮＨ／－Ｎ含量的最高值出現(xiàn)在２８ｄ，較堆肥原料增加了邋１２６％，這主要是由于堆料逡逑內(nèi)有機(jī)氮組分的礦化分解及氨化作用的結(jié)果｜６７］。之后隨堆肥進(jìn)程的推進(jìn)，，堆體逡逑內(nèi)ＮＨ４＋－Ｎ以ＮＨ；的形式大量揮發(fā)以及轉(zhuǎn)化為ＮＯ／－Ｎ，因此含量逐漸減少。有逡逑研究報(bào)道，ＮＨＵ＋－Ｎ含量的減少可以作為判斷堆肥腐熟程度的標(biāo)志之一，并且其逡逑在堆體中的含量小于４００邋ｍｇ／ｋｇ時(shí)，可以被認(rèn)為堆肥已經(jīng)腐熟＠１。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，該逡逑堆肥在４２ｄ時(shí)已經(jīng)達(dá)到腐熟狀態(tài)。逡逑１５逡逑

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文邐ＩＩＩ亡糞二次堆肥過(guò)程中溶解性有機(jī)質(zhì)的波譜學(xué)變化特征逡逑中有大量有機(jī)酸被微生物轉(zhuǎn)化降解，到后期堆料內(nèi)主要為類酪氨酸物質(zhì)；逡逑７．２５－７．５５區(qū)和７．８Ｓ左右出現(xiàn)的同樣為有機(jī)酸峰，隨堆肥時(shí)間的增加，其變化呈逡逑先上升后下降的趨勢(shì)，這表明在堆肥高溫階段，微生物活動(dòng)代謝產(chǎn)生大量有機(jī)酸，逡逑并隨堆肥的進(jìn)行又被微生物轉(zhuǎn)化分解；而在８．５Ｓ左右出現(xiàn)的具有逐漸上升趨勢(shì)逡逑為丨ＴＰ肌苷三磷酸峰，該物質(zhì)具有一定抗病毒特性，是細(xì)胞的重要成分，參與眾逡逑多生化反應(yīng)，其在堆肥原料中具有較高含量的原因可能與黑水虻腸道內(nèi)的微生物逡逑菌群相關(guān)逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S141.4;X799.3;X172

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 魏自民;吳俊秋;趙越;楊天學(xué);席北斗;時(shí)儉紅;文欣;李東陽(yáng);;堆肥過(guò)程中氨基酸的產(chǎn)生及其對(duì)腐植酸形成的影響[J];環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào);2016年04期

2 ;默默分解的英雄們[J];少兒科學(xué)周刊(少年版);2016年12期

3 楊宗諺;劉志聰;杜卓明;;固體廢棄物堆肥過(guò)程中影響因素分析[J];城市地理;2017年10期

4 李sズ

本文編號(hào)：2706359