生活垃圾生物處理的研究與展望(二)

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二、生活垃圾生物處理中的微生物
    生活垃圾的生物降解均依賴于微生物對這些物質(zhì)的分解作用,進一步了解研究這些微生物,對于生活垃圾的生物處理具有重要意義。
    1.瘤胃微生物
    瘤胃是天然復雜的生物降解系統(tǒng),因而研究瘤胃微生物對于我們了解生活垃圾降解機理具有很重要的借鑒作用和參考價值。但由于瘤胃微生物生態(tài)系統(tǒng)復雜多樣而又獨特,目前對于其降解機理了解還不夠透徹。瘤胃微生物所需的養(yǎng)分主要來自于飼料中的蛋白質(zhì)和碳水化合物。
    上海農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所杭怡瓊等人研究瘤胃微生物指出,瘤胃中白腐真菌在適宜的條件下,其菌絲首先利用其分泌的超纖維素酶溶解表面的蠟質(zhì),然后菌姓進入秸稈內(nèi)部,并產(chǎn)生纖維素酶、半纖維素酶、內(nèi)切聚糖酶、外切聚糖酶,降解秸稈中的木質(zhì)素和纖維素,使其成為含有酶的糖類,以利于消化吸收。
    華南理工大學陳慶今等人對瘤胃中微生物的研究指出,瘤胃內(nèi)以異養(yǎng)厭氧菌為主,含有有機垃圾厭氧消化三階段所需要的微生物種類,即瘤胃中存在水解菌、酸化菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌,瘤胃中的微生物是自然界中非常完整的一個有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化的生態(tài)系統(tǒng)。一般厭氧消化都存在產(chǎn)物抑制的問題,但由于瘤胃微生物是一個復合菌群,一種反應的產(chǎn)物往往是另外一種反應的利用底物,底物抑制現(xiàn)象被排除。城市有機垃圾中木質(zhì)纖維素是難以被降解的根本原因,而瘤胃微生物能夠高效降解木質(zhì)纖維素,是因為瘤胃菌群中存在各種可以分別降解木質(zhì)素和結(jié)晶纖維素的微生物,它們分泌的各種酶類是降解的關鍵所在。
    2.堆月巴微生物
    二十世紀八十年代末國內(nèi)外許多學者致力于研究鑒定堆肥過程中的微生物,從而篩選出有效的降解生活垃圾的微生物菌株。
    Finstein等研究垃圾生物處理時,指出垃圾中所含微生物種群及其數(shù)為該垃圾的基本屬性之一,并對該垃圾的堆肥化過程有明顯的影響?
    康建雄也研究了生活垃圾堆肥過程中的微生物數(shù)量,指出垃圾中微生物數(shù)量與垃圾類型、垃圾產(chǎn)生源的地域分布無關,與產(chǎn)生源垃圾的新鮮度有關,同時確定垃圾處理過程中,中溫微生物在數(shù)量上占優(yōu)勢。堆肥過程中有機物的分解與穩(wěn)定化主要發(fā)生在高溫階段,此時中溫型與高溫型微生物都起著巨大作用。
    中科院南京土壤研究所的顧希賢等從堆肥、畜糞、土壤等22個樣品中,分離得到纖維素分解菌198株,經(jīng)歸并后有54株,其中真菌46株,放線菌7株,細菌1株,他們將分解纖維素的真菌接種于生活垃圾兩次發(fā)酵時期,使堆溫又一次上升,并維持4天以上,從而增加了堆肥腐殖質(zhì)的含量,顯著提高了堆肥的肥效。
    高效復合微生物菌群與污泥混合堆肥,可提高有機污染物的生物降解率。清華大學席北斗等人利用高效復合微生物菌群對生活垃圾和污泥?昆合堆肥,可以迅速縮短堆肥過程。這些高效復合微生物菌群是由酵母菌、放線菌、乳酸菌、固氮菌、纖維素分解菌等多種微生物經(jīng)特殊方法培養(yǎng)而成,它們依靠相互間協(xié)同作用,迅速分解垃圾中的有機物,并代謝出抗氧化物質(zhì),生成復雜而穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),增加堆肥中的含氮量,抑制有害微生物的生長繁殖