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一种复合菌剂及其在好氧堆肥和降解塑料中的应用

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


一种复合菌剂及其在好氧堆肥和降解塑料中的应用

技术领域

本发明涉及好氧堆肥技术领域,特别是涉及一种复合菌剂及其在好氧堆肥和降解塑料中的应用。

背景技术

农业废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质,主要为农、林、牧、渔业生产过程中产生的生物质类残余物,包括作物秸秆、畜禽粪污、蔬菜尾菜、病死畜禽等,其中作物秸秆和畜禽粪污产生量最大也最为普遍。

目前,好氧堆肥是处理农业废弃物的主要手段,但传统的好氧堆肥法存在堆肥品质不高、腐殖化程度低和无法降解微塑料(MPs)的问题。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提供了一种复合菌剂及其在好氧堆肥和降解塑料中的应用。本发提供的复合菌剂不仅可以提高对微塑料的降解率,而且可以优化微生物群落结构,有效延长堆肥高温期,降低植物毒性,促进腐殖化进程,提高堆肥质量和效率。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

本发明提供了一种复合菌剂,包括以下体积份的组分:枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)10~15份、土壤橄榄形菌(Olivibacter soli)10~30份和嗜热脂肪地芽胞杆菌(Geobacillus stearothermophilus)10~45份;所述枯草芽孢杆菌的菌株编号为CGMCC1.3358,所述土壤橄榄形菌的菌株编号为ACCC 02948,所述嗜热脂肪地芽胞杆菌的菌株编号为ACCC 10253。

优选的,所述枯草芽孢杆菌、土壤橄榄形菌和嗜热脂肪地芽胞杆菌的体积比为1:2:1。

本发明提供了上述技术方案所述的复合菌剂在以下一种或多种方面的应用,包括:

1)提高好氧堆肥的效率;2)促进堆肥原料中碳水化合物的降解;3)促进堆肥原料中木质纤维素的降解;4)抑制和/或杀死堆肥原料中的病原菌;5)降解塑料;所述塑料包括聚乙烯、聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或多种。

本发明提供了一种降解塑料的好氧堆肥方法,包括以下步骤:

将上述技术方案所述的复合菌剂和堆肥原料进行混合和好氧堆肥。

优选的,所述堆肥原料和复合菌剂混合前进行预处理;所述预处理包括:将堆肥原料升温至70~80℃,并维持温度60~80min后降温至35~40℃。

优选的,堆肥原料升温前的含水率为60%~70%。

优选的,所述好氧堆肥的方法包括:好氧发酵15~20d后,加入引发剂进行第二次好氧发酵;所述引发剂包括过氧化二碳酸二异丙酯。

优选的,所述第二次好氧发酵的方法包括:加入引发剂后升温至56~60℃,维持2~3d后自然降温,腐熟发酵8~10d。

优选的,所述好氧堆肥前还包括将复合菌剂和堆肥原料的混合物和生物炭混合。

优选的,所述复合菌剂和堆肥原料的质量比为1:100~120。

有益效果:

本发明提供了一种复合菌剂,包括以下体积份的组分:枯草芽孢杆菌10~15份、土壤橄榄形菌10~30份和嗜热脂肪地芽胞杆菌10~45份;所述枯草芽孢杆菌的菌株编号为CGMCC 1.3358,所述土壤橄榄形菌的菌株编号为ACCC 02948,所述嗜热脂肪地芽胞杆菌的菌株编号为ACCC 10253。本发明提供的复合菌剂包括常温和嗜热菌种,分别在升温和高温主要堆肥发酵阶段活跃,使该阶段的微生物分解和降解能力达到最高效率;三种菌株都对堆肥原料中难以分解的主要成分—木质纤维素有较好的分解能力;此外,单种菌株对特定微塑料具有很大降解效果,针对性较强,枯草芽孢杆菌对PET分解能力强,嗜热脂肪地芽胞杆菌对PS分解能力强。与常规微生物菌剂相比,好氧堆肥过程中添加嗜热菌剂可延长堆肥高温期,降低植物毒性,促进腐殖化进程,优化微生物群落结构,提高堆肥质量和效率。混合菌剂的相互作用使纤维素和蛋白酶快速分解,提高了分解速率,并通过对MPs结构的改变,加快了降解速率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为不同处理下堆体的水分分步特征;

图2为堆肥过程中的细菌群落在门水平上的组成和相对丰度;

图3为堆肥过程中不同处理对胡明酸的影响;

图4为堆肥过程中不同处理对富里酸的影响。

具体实施方式

本发明提供了一种复合菌剂,包括以下体积份的组分:枯草芽孢杆菌10~15份、土壤橄榄形菌10~30份和嗜热脂肪地芽胞杆菌10~45份;所述枯草芽孢杆菌的菌株编号为CGMCC 1.3358,所述土壤橄榄形菌的菌株编号为ACCC 02948,所述嗜热脂肪地芽胞杆菌的菌株编号为ACCC 10253。

在本发明中,所述枯草芽孢杆菌、土壤橄榄形菌和嗜热脂肪地芽胞杆菌的体积比优选为1:1:1或1:2:1或1:2:3,更优选为1:2:1。本发明所述复合菌剂的体积份优选为直接购买获得三种菌株后,按体积比混合。

以体积份计,本发明所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌10~15份,优选为10份。本发明所述枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种,购自中国普通微生物菌种保藏管理中心,菌株编号为CGMCC 1.3358,活跃温度为15~85℃,在高温、酸碱等极性环境下亦有可生存的芽胞,从而适应环境得以生存;一旦环境变得适宜生长、营养充足,芽胞会自动进入生殖生长期,芽胞重新生长为枯草芽孢杆菌;能分泌高活性的淀粉分解酶、蛋白质分解酶、脂肪分解酶、纤维素分解酶、及其它种类的分解酶,有机物质分解力很强,可以快速提高堆肥的温度和速率;并且能产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质,对土壤致病菌抑制作用强;堆肥中的微塑料,通常带有酸性水分的浸湿以及表面氧化,本发明所述枯草芽孢杆菌产生的微生物酶便从聚烯类塑料中释出,从而诱发环境土著菌在塑料制品本体上生长扩繁,造成MPs的加速老化,最终达到降解的目的。

以所述枯草芽孢杆菌的体积份为基准,本发明所述复合菌剂包括土壤橄榄形菌10~30份,优选为10~20份,更优选为20份。本发明所述土壤橄榄形菌(菌株18B)购自中国农业微生物菌种保藏管理中心,菌株编号为ACCC 02948。本发明所述菌株18B在12~48℃范围内能生长,最适生长温度在30~37℃,此时,嗜热微生物成为优势菌群,继续分解堆肥中残留的或新生成的可溶性有机物,复杂有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解;菌株18B具有能合成纤维素酶的基因,主要为内切葡聚糖酶和β-葡聚糖苷酶,内切葡聚糖酶主要作用于纤维素无定形区,随机切割产生新的末端,产物是一些不定长度的寡糖,β-葡萄糖苷酶更倾向作用于非还原端,水解纤维糊精和纤维二糖产生葡萄糖;堆体内秸秆等纤维素丰富,纤维素酶主要来源于纤维素降解菌株,利用该菌对降解纤维素有较强的能力。

以所述枯草芽孢杆菌的体积份为基准,本发明所述复合菌剂包括嗜热脂肪地芽胞杆菌10~45份,优选为10~30份,更优选为10份。本发明所述嗜热脂肪地芽胞杆菌,购自中国农业微生物菌种保藏管理中心,菌株编号为ACCC 10253。嗜热脂肪地芽胞杆菌在处理微塑料的过程中,由于微生物的作用首先促使微塑料苯环上的C—H和C=C结构发生解聚或断裂,将其变为低分子质量物质,然后通过生物氧化作用,增加微塑料表面C—O键、C=O键以及C—OH等含氧结构,从而提高MPs表面的亲水性,使其更有利于微生物的定殖,提高MPs的生物可降解性。嗜热脂肪地芽胞杆菌能够利用MPs作为碳源生长,并在MPs表面形成活性较高的生物膜,将游离氧提供给其他微生物,利于提高微生物的活性和多样性;聚苯乙烯(PS)属于难降解物质,而本发明提供的嗜热脂肪地芽胞杆菌对PS的结构具有较强的作用,对PS的降解率达到4.2%。

本发明提供了上述技术方案所述的复合菌剂在以下一种或多种方面的应用,包括:

1)提高好氧堆肥的效率;2)促进堆肥原料中碳水化合物的降解;3)促进堆肥原料中木质纤维素的降解;4)抑制和/或杀死堆肥原料中的病原菌;5)降解塑料,所述塑料包括聚乙烯(PE)、聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)中的一种或多种。

本发明提供了一种降解塑料的好氧堆肥方法,包括以下步骤:

将上述技术方案所述的复合菌剂和堆肥原料进行混合和好氧堆肥。

本发明所述好氧堆肥方法优选在堆肥设备中进行,本发明所述堆肥设备优选购自新乡市银河机械电器有限公司,型号:HYJF;所述堆肥设备包括堆肥仓、加热保温系统、搅拌系统和曝气系统;堆肥仓外有保温层和加热层,用于对仓内物料进行加热和保温;仓内设有搅拌机,搅拌速度为1~2r/min,搅拌方式为每间隔8min运行2min,正反转交替进行,运行40h后调整为每间隔14min运行1min;曝气系统的风机工作时间在堆肥升温期为每间隔130s工作50s,高温期为每间隔80s工作50s,50s内可将仓内顶部空间的空气全部排出,完成1次换气。

本发明优选将畜禽粪便和秸秆类农业废弃物粉碎后混合,得到混合物料。在本发明中,所述畜禽粪便和秸秆类农业废弃物的干物质质量比优选为1~2:2~3;所述畜禽粪便优选包括猪粪、牛粪、马粪和鸡粪中的一种或多种;所述秸秆类农业废弃物优选包括玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆、蔬菜尾菜和果树剪枝中的一种或多种;所述混合物料的碳氮比优选为25~35:1,更优选为25:1。

得到混合物料后,本发明优选将所述混合物料进行预处理(嗜热预处理),得到堆肥原料;所述预处理优选包括:调整混合物料的含水率为60%~70%后,升温至70~80℃,并维持温度60~80min后降温至35~40℃。在本发明中,所述混合物料的含水率优选为70%;预处理的升温温度优选为80℃,维持时间优选为80min。

本发明通过嗜热预处理促进了堆体中高结合能形态水分向低结合能形态水分的转化(束缚水向自由水转化),有利于水分蒸发,增强物料的透气性,避免厌氧发酵;同时,细菌快速繁殖并代谢旺盛,可缩短进入堆肥的时间。嗜热预处理通过温度快速升高可破坏MPs结构,促进原生微生物细胞裂解并从细胞中释放细胞内和细胞外聚合物物质(蛋白质、多糖、核酸),加快MPs的大聚合物结构(聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯)降解为低聚物、二聚物和单体(乙烯、乙二醇和对苯二甲酸),提高MPs的解聚效果。堆肥过程中产生的高浓度游离氨对硝化细菌的生长会产生抑制作用,底物不足,有利于堆肥保氮;物料经预处理后产生的还原糖、总糖量增加,物料经预处理后产生的还原糖、总糖量增加,堆肥过程使腐殖质分子量和聚合度增大,提高了堆肥产品腐殖化水平。此外,在嗜热预处理条件下,对植物有益的矿物质元素能够有效地保存在固体产物中(Na除外),而NH

待预处理后的物料温度降低至40℃以下时,本发明优选在所述堆肥原料中加入生物炭和上述技术方案所述的复合菌剂,并混合均匀,得到发酵物料。在本发明中,所述复合菌剂和堆肥原料的质量比优选为1:100~120,更优选为1:120;所述生物炭和堆肥原料的质量比优选为5~10:100,更优选为8:100;所述生物炭优选包括秸秆生物炭、稻壳生物炭、甘蔗渣生物炭和松针生物炭中的一种或多种。生物炭的多孔结构为微生物的生长提供了良好的栖息地,其较强的保水能力和固液界面丰富的营养物质也有利于微生物的增殖,提前2~3天进入高温期,显著加快了堆肥进程,并且提高了堆肥质量;生物炭可以促进氮素的转化以及减少氨气的挥发,一方面是由于添加生物炭显著增加堆肥过程硝态氮的含量,降低了铵态氮的含量,有利于铵态氮向硝态氮转化,且生物炭对氨气有很好的吸附性,减少了堆体的氨累积挥发量;另一方面堆肥物料碳氮比与氨排放量呈负相关,碳氮比越低,氨挥发越严重,堆肥时添加生物炭,提高了碳氮比,故降低了氨排放量。由于堆肥过程NH

得到发酵物料后,本发明优选将所述发酵物料进行好氧发酵,即第一次堆肥发酵。在本发明中,所述第一次堆肥发酵的时间优选为15~20d,更优选为17d。第一次堆肥发酵堆制初期,无芽孢细菌、芽孢细菌、霉菌等常温菌在此阶段占主导地位,嗜温微生物利用堆肥中的可溶性有机物进行旺盛繁殖,分解易分解有机物质(如简单糖类、淀粉、蛋白质等),该阶段温度在45℃以下,发酵时间在12h以内。

其中,土壤橄榄形菌(菌株18B)为新型纤维素降解细菌,在12~48℃生长,具有能合成纤维素酶的基因,主要为内切葡萄糖和β-葡聚糖苷酶,可高效降解堆体中的纤维素和半纤维素,缩短降解时间、提高降解效率。此菌产生的胞外纤维素酶也可以作用于MPs,使其加速降解。

枯草芽孢杆菌活跃温度为15~85℃,该菌具有高活性的淀粉分解酶、蛋白质分解酶、脂肪分解酶、纤维素分解酶、及其他种类分解酶,有机物质分解能力很强,且对PS(芽孢杆菌降解菌)和PET(脂酶降解)、聚氨酯(PUR,脂酶、蛋白酶降解)等多种塑料具有良好的降解能力。因其芽孢在高温、酸碱等极性环境下亦可生存,环境适应能力较强。能最大效率分解有机物质。此外,芽孢杆菌产生的微生物酶便于从聚烯类塑料中释出,从而诱发环境土著菌在塑料制品本体上生长扩繁,促进MPs的加速老化。

嗜热脂肪地芽胞杆菌能够利用MPs作为碳源生长,将游离氧提供给其他微生物,解决了在高温阶段氧气不足,大量菌种活性降低,导致分解效率不高的关键问题,利于提高微生物的活性和多样性。PS属于难降解物质,而嗜热脂肪地芽胞杆菌对PS的结构具有较强的作用,对PS的降解率达到4.2%。

随着堆体温度的升高,当温度高于45℃时进入堆肥的高温阶段。嗜热性真菌、放线菌(原生菌以及人工加入的嗜热脂肪地芽胞杆菌)大量繁殖并分解转化纤维素、半纤维素、果胶物质等有机物,维持高温50~65℃。该过程可以合理搅拌以避免堆肥温度过高,该阶段约5~7d。

嗜热脂肪地芽胞杆菌能够利用MPs作为碳源生长,并在WPs表面形成活性较高的生物膜,将游离氧提供给其他微生物,提高微生物的活性和多样性。

在处理微塑料的过程中,由于微生物(原生菌及人工添加菌)的作用,首先促使微塑料(PS、PE)苯环上的氧化、脱氢、C=C结构断裂发生解聚或断裂,将其变为低分子质量物质,然后通过生物氧化作用,增加微塑料表面C-O键、C=O键以及C-OH等含氧结构,从而提高MPs表面的亲水性,使其更有利与微生物的定殖,提高微生物(原生菌和降解菌)的降解。

当大部分有机物被降解,温度开始降低并逐步低至室温(20~25℃)时,本发明优选加入0.1wt.%~0.3wt.%的过氧化二碳酸二异丙酯引发剂,将多酚氧化物醌与氨基酸或肽加速缩合,利于形成腐殖质,然后进行二次堆肥。此时嗜温微生物(枯草芽孢杆菌)重新生长成为优势种类。

本发明所述二次堆肥的方法优选包括:启动加热系统,使堆体温度在上升至56~60℃,维持2~3d,关闭加热系统使得堆体温度自然缓慢下降,降至45℃以下,进入腐熟阶段;所述腐熟阶段的时间优选为8~10d。在此过程中,配合仓体通风、强化搅拌的方式,进一步促进堆体内物料的腐熟和MPs的降解。高温阶段大多数好热性微生物也大量死亡或进入休眠状态,利于加快堆肥的腐熟。一次堆肥后,部分腐殖质已经形成,在二次堆肥里可为堆体中的微生物提供丰富的养分和能量,促进还未进入腐熟和半腐熟状态的腐熟速率,提高肥力。在一次堆肥阶段,有机酸的积累会导致pH下降,堆体呈酸性,在二次堆肥过程中,微生物将其中残存的小分子有机酸进一步降解生成CO

长时间处于高温状态不利于芽孢菌类的存活,本发明通过增加嗜热预处理、二次升温,创造出间断性升温、降温的效果,可以促进微生物的分阶段生长繁殖(如:普通芽孢细菌在高温下形成芽孢抵抗逆境,变成抗逆性休眠体,待环境条件恢复,芽孢萌发恢复活性),并且提高了腐殖质的积累(如:高温有利于胡敏酸的形成和富里酸的分解转化,低温有利于胡敏酸的分解和富里酸的积累),比持续性升温的分解效果更好。

本发明将高温预处理和二次升温对物料堆肥的分解和腐殖质形成的促进作用。高温预处理有利于水分蒸发,使物料达到堆肥的最佳水分条件,并初步对微塑料进行处理,使其提前进入分解阶段,提高了效率。二次升温促进还未腐熟完成的物质继续进行腐熟阶段,稳定了堆体的PH。该两种方式的加入,创造出了三次升温、三次降温的温度条件,有利于微生物的多样性,从而加快微塑料的降解。

为了进一步说明本发明,下面结合附图和实施例对本发明提供的一种复合菌剂及其在好氧堆肥和降解塑料中的应用进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种复合菌剂,由以下体积份的组分组成:枯草芽孢杆菌10份、土壤橄榄形菌10份和嗜热脂肪地芽胞杆菌10份;所述枯草芽孢杆菌的菌株编号为CGMCC 1.3358,所述土壤橄榄形菌的菌株编号为ACCC 02948,所述嗜热脂肪地芽胞杆菌的菌株编号为ACCC 10253。

实施例2

一种复合菌剂,由以下体积份的组分组成:枯草芽孢杆菌10份、土壤橄榄形菌20份和嗜热脂肪地芽胞杆菌10份;所述枯草芽孢杆菌的菌株编号为CGMCC 1.3358,所述土壤橄榄形菌的菌株编号为ACCC 02948,所述嗜热脂肪地芽胞杆菌的菌株编号为ACCC 10253。

实施例3

一种复合菌剂,由以下体积份的组分组成:枯草芽孢杆菌10份、土壤橄榄形菌20份和嗜热脂肪地芽胞杆菌30份;所述枯草芽孢杆菌的菌株编号为CGMCC 1.3358,所述土壤橄榄形菌的菌株编号为ACCC 02948,所述嗜热脂肪地芽胞杆菌的菌株编号为ACCC 10253。

实施例4

将牛粪和玉米秸秆废弃物按照1:3的干物质质量比作为堆肥原料,充分混合后,调整混合物的碳氮比至25:1和含水率至70%,放入堆肥仓内进行预处理。

启动加热系统,设置3个处理,分别为使仓内物料温度在0.5h上升至80℃并在此温度条件下维持80min(C1)、使仓内物料温度在1h上升至80℃(C2)并在此温度条件下维持80min和不升温(CK)。每个处理设置3个重复。测定预处理的含水率,C1和C2的含水率分别为68.0%和63.2%,CK的含水率为70%。

预处理结束后测定不同处理下堆体的水分分布特征,测定方法:文献“超高温预处理对畜禽粪便持水特征和后续堆肥腐熟进程的影响”,结果见表1和图1。

表1 不同处理下堆体的水分分布特征(g/g)

由表1和图1可知,嗜热预处理促进了堆体中高结合能形态水分向低结合能形态水分的转化(束缚水向自由水转化),有利于水分蒸发,增强物料的透气性,避免厌氧发酵;同时,细菌快速繁殖并代谢旺盛,可缩短进入堆肥的时间。

待预处理后,物料温度降低至40℃以下时,在堆肥原料中加入8wt.%的秸秆生物炭。设置5个处理组,具体如下:

以未经过预处理的原料和不添加混合菌剂的为对照(CK);

经过预处理1h的原料和不添加混合菌剂的为C2组;

在经过预处理1h的原料中加入实施例1所述的复合菌剂(T1),复合菌剂和原料的质量比为1:120;

在经过预处理1h的原料中加入实施例2所述的复合菌剂(T2),复合菌剂和原料的质量比为1:120;

在经过预处理1h的原料中加入实施例3所述的复合菌剂(T2),复合菌剂和原料的质量比为1:120;

每个处理三次重复。在堆肥仓内进行一次堆肥。发酵周期为17d,测定不同时间的堆肥温度,结果见表2。

表2 堆肥温度变化结果(℃)

堆肥过程中微生物的新陈代谢会产生和消耗能量,从而影响堆肥温度。由表2可知,在堆肥的第3天T1、T2、T3的升温过程明显加快,温度逐渐高于C2、CK,并T2在第9天达到峰值63.8℃;而T3、T1的温度峰值为60.1℃、59.5℃;CK、C2的温度峰值为58.0℃、57.8℃。在整个堆肥过程中,T2的温度始终高于T3、T1、C2、CK,且T3、T2、T1高温期(>50℃)的持续时间(12d)比C2、CK多4d,表明菌剂可延长高温期,利于有机物的分解完成。

一次堆肥结束后测定不同堆体的细菌群落在门水平上的组成和相对丰度,测定方法:文献“好氧堆肥微生物代谢多样性及其细菌群落结构”,结果见表3和图2。

表3 一次堆肥后的细菌群落在门水平上的组成和相对丰度(%)

由表3和图2可知,厚壁菌门的相对丰度进一步降低,在C2、T1、T2、T3处理中分别占7.22%、8.43%、10.52%和8.93%,厚壁菌门可以分泌多种胞外酶来降解蛋白质、果胶和纤维素等大分子底物;而变形菌门的相对丰度维持在较高水平,在C2、T1、T2、T3处理中分别占39.89%、39.95%、40.38%和40.26%。变形菌门具有良好的固氮特性,在堆肥中可较其他细菌固定更多的氮。在此阶段,拟杆菌门的相对丰度升高,在C2、T1、T2、T3处理中分别占39.65%、37.67%、34.55%和36.21%。从以上结果可以看出,接种菌剂可以促进堆肥高温阶段碳水化合物和木质纤维素的降解,抑制或杀死堆肥中的病原菌,最终提高堆肥的效率和质量。

在堆肥过程中,有机质不断进行矿化和腐殖化,含量不断减少。在堆肥过程中,各处理组的有机质含量均呈下降趋势。CK、C2、T1、T2、T3处理的最终有机质降解率分别为12.05%、12.09%和13.67%、15.08%、14.08%,有机质降解率测定方法参见【中华人民共和国国家环境保护标准】。说明接种菌剂可促进堆肥过程中有机质的生物降解。

当大部分有机物被降解后,温度开始降低并逐步低至室温,得到第一堆体。5个处理组均加入过氧化二碳酸二异丙酯,然后进行二次堆肥,所述过氧化二碳酸二异丙酯和所述第一堆体的质量比为0.002:1000。启动加热系统,使二次堆肥堆体温度在1h上升至60℃,维持2d,关闭加热系统使得堆体温度自然缓慢下降,降至45℃以下,进入腐熟阶段,在此过程中,配合仓体通风、强化搅拌的方式,促进堆体内物料的腐熟和MPs的降解,腐熟阶段的时间为8d。

预处理后、一次堆肥结束后和二次堆肥结束后,测定不同处理对胡明酸和富里酸的影响,测定方法:文献“超高温预处理对猪粪堆肥过程碳氮素转化与损失的影响”,结果见表4~5和图3~4。

表4 堆肥过程中不同处理对胡明酸的影响

表5 为堆肥过程中不同处理对富里酸的影响

由表4~5和图3~4可知,随着堆肥进行,接种组和空白组的胡富比(胡明酸:富里酸)均逐渐升高,说明有机物在向着腐殖质转化,腐殖化程度逐渐增加。最终,CK、C2、T1、T2、T3处理的胡富比分别为2.67、2.68、2.87、3.01和2.91,说明高温、低温的阶段变化可强化堆肥的腐殖化程度。

最后,通过激光红外成像、光学显微镜+显微红外来进行尺寸、颗粒分布统计,得到降解率,测定方法参见《基于激光红外成像系统的土壤微塑料分析技术与研究进展》,对每一处理的微塑料残留进行测定,T2处理对PS、PE、PET的降解率达到最高,分别为95%、88%、85%。在本发明中,得到预处理时间1h、菌剂配比1:2:1,以及添加生物炭、引发剂和进行二次堆肥综合处理的最佳组合,为促进农业废弃物好氧堆肥降解微塑料提供了借鉴。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

技术分类

06120116561414