污泥发酵产物范文（精选6篇）

污泥发酵产物 第1篇

1 城市污泥在园林绿化中的具体应用

城市污泥应用于园林绿化中时, 能够利用自身的营养成分促进植被的生长, 但城市污泥中往往会富含高浓度盐分, 当植物摄入这些成分以后, 会影响到自身的生长。在有关专家的不懈努力中, 已经找出了有效抵抗这一消极因素的方法。通过近年来城市污泥发酵产物的使用情况来看, 这些产物在经过无害化处理以后, 一般都会用于隔离带的植物上, 并且在城市园林以及绿化带中也都有所应用。在使用污泥发酵产物以后, 植物能够充分吸收其中的营养物质, 并促进自身的生长, 在这个过程中, 植物不会受到任何不利因素的影响。将污泥发酵产物用于园林绿化时, 只可能导致硝酸盐淋溶增加, 不会影响到其他指标的变化, 所以不会造成土壤和自然环境的破坏, 反而有利于生态坏境的恢复, 增加土壤中的有机物含量。目前我国高速公路的隔离带中应用了大量的污泥发酵产物, 随着我国高速公路建设速度的加快, 城市绿化建设的不断增加, 这些都将促进污泥发酵产物的应用。

2 园林绿化领域对污泥发酵产物的需求情况

在园林绿化工作中, 往往需要大量的营养土或有机肥料, 污泥发酵产物应用于园林绿化领域时, 能够避免受到食物链的污染, 从而保证土地和植物对营养成分的需求。通过对园林绿化情况的调查可以发现, 在草坪种植面积和人工绿化面积不断增加的情况下, 污泥发酵产物的需求量也在不断上升。与高速公路建设关系最为密切的就是分隔带和护坡带, 在高速公路不断扩展建设的同时, 其周围的绿化需求量也在不断增加。高速公路事业、河道生态事业等的发展, 为污泥发酵产物创造了广阔的发展空间。

3 污泥发酵产物在应用过程中存在的问题和潜力

3.1 城市绿地不断扩大为污泥发酵物的应用提供可能

在城市绿化范围中, 公园、道路、居民区、公共设施、桥梁等都需要进行绿化处理。我国在明确规定城市人均绿化面积以后, 城市需要扩建的绿地面积也在不断增长, 并且其年增长速度一般都保持在10%~15%左右。从各个领域对污泥发酵产物的需求总量来看, 城市绿化领域的需求量要低于高速公路和人工草坪的需求量, 但城市绿化对污泥发酵产物的要求却比较高, 尤其在人们经常活动的区域中, 污泥发酵产物必须满足相关的气味要求标准。也就是说, 当人与污泥发酵产物近距离接触时, 这些有机肥不能散发出明显的臭味, 否则不能用于公园绿化中。

3.2 污泥发酵物自身优势明显

在市场竞争不断加剧的情况下, 园林绿化领域中可供选择的产品也在不断增加, 这就会造成城市污泥发酵产物的应用带来一定的影响。为了使污泥发酵产物有更加广阔的市场空间, 就需要政府运用自身职能来进行扶持和引导, 以提高污泥发酵产物自身的竞争力。从营养成分的含量来看, 污泥发酵产物中所含的营养成分要小于同类有机肥料的含量, 但污泥发酵产物所具有的这一特性恰恰能够满足植物对营养成分的需求;从污泥发酵产物的保水性来看, 其水分比例适中, 也能够满足植被对营养肥料水分的基本需求。因此, 污泥发酵产物自身所具有的优势特点, 能够为其今后的应用奠定良好的发展基础。

3.3 污泥发酵产物能有效代替草坪基质

对于专业公司和政府来说, 在实施绿化工程建设时, 需要大量绿化材料, 例如在绿化中常用的基质草坪卷就能够促进人工草坪行业的销售和发展。现阶段许多草坪种植都是用带土生产的方式, 这种生产方式会严重破坏土壤中的营养成分, 导致水土流失或者土地退化问题的出现, 所以在许多城市中, 都不提倡使用这种方式来获取草坪资源。污泥发酵产物的应用, 能够有效代替草坪基质, 也能够有效保护土地资源。为此, 有关部门和政府必须出台相关政策, 加快污泥发酵产物的产业化发展, 尽量减少环境的污染和破坏。在促进污泥发酵产物发展的同时, 政府可以给予一定的税费优惠, 最大程度地调动污泥生产企业的积极性, 保证该行业的良好发展。农业补贴是促进农业发展的有效方式, 所以政府也应该对园林绿化企业进行深入研究, 探寻补贴方式是否适用于园林绿化中, 这就需要政府加大关注力度, 从而促进该产业合理发展。

4 总结

污泥发酵产物的基础条件决定了其具有比较广阔的发展前景, 要想促进污泥发酵产物的开发和利用, 政府必须充分发挥作用, 通过落实优惠政策和放宽污泥发酵产物利用限制的方式来促进其发展, 还可以根据污泥发酵产物生产和销售的具体流程来实施资金帮扶。污泥发酵产物的利用不仅能够实现资源的合理利用, 也能够为我国园林绿化领域创造更多的价值。

摘要：污泥发酵产物是园林绿化领域中常用的有机肥料之一, 具有广阔的应用和发展空间。本文主要探讨了城市污泥在园林绿化中的具体应用, 以及园林绿化领域对污泥发酵产物的需求情况, 并论述了污泥发酵产物在应用过程中存在的问题和潜力。

关键词：污泥发酵,产物,园林绿化,应用潜力,问题

参考文献

[1]刘洪涛, 马达, 郑国砥, 陈同斌, 高定, 杜伟.城市污泥堆肥在园林绿化及相关领域中的应用[J].中国给排水, 2009 (7) .

[2]王军辉.污水厂污泥在园林绿化上的应用研究[D].南京农业大学, 2005 (6) .

沼气发酵产物的利用技术 第2篇

1 沼液的综合利用

沼气发酵产物由沼液和沼渣两部分组成。沼液主要是由沼气发酵原料中可溶性物质经过厌氧消化作用而转化成分子量不等的有机物及各种离子组成的。沼液中包含各种有机、无机酸盐类,具体组分见表1至3。

1.1 沼液的肥效作用

众所周知,氮、磷、钾三种元素对作物的生长、发育以及产量等有着特别重要的作用。但土壤中这三种元素含量较少,因此需要人为补充。人们通常施用的肥料因人为或肥料本身等种种原因,利用率不高。以氮肥为例,氮肥如尿素、碳酸氢铵等只含有单一的肥料成分铵态氮,它们不能满足作物对各种养分的需要,也不易被作物吸收,而且这些氮肥容易挥发,若施用不当,利用率就会更低。如果用沼液和这些氮素肥料配合使用,则可以促进化肥在土壤中溶解,使作物更容易吸收养分,减少氮素损失,提高化肥利用率。

从表3中可以看出,沼液中含有多种离子,这些离子也可对作物的生长发育起到肥效作用。需要注意的是,沼液中虽然可溶性养分比较多,但含量都较低,因此不宜单施,适宜在菜田或有灌溉条件的旱田做追肥使用。总之,沼液的施用可以起到调节作物生长、肥效和抗病虫害等作用,达到单施化肥所达不到的效果。

1.2 沼液浸种

沼液浸种就是将农作物的种子放在沼液中浸泡,利用沼液中所含的“生理活性物质”、营养组分以及相对稳定的温度对种子进行播种前的处理的技术。由于该项技术出芽率高、幼苗生长旺盛、能防治病虫害、作物产量高且技术简便、不需投资等优点,因而在我国农村得到大面积推广,据统计,我国每年沼气浸种都在百万公顷以上。

(1)技术要点

a.浸种前要将种子进行翻晒,一般1～2天为好,清除杂物,确保种子纯度和质量。

b.应使用大换料后至少两个月以上的沼气池沼液。较长时间没有换料,产气较少的沼气池沼液也可使用。水压间进了生水、有毒污水或倒入新鲜人畜粪尿时沼液不能使用。

(2)具体操作

a.清理水压间:水压间的杂物要清除干净。以便沼液浸泡种子。

b.把种子装在透水性较好的编织袋或布袋中,注意不要装的太满,留出1/4的空间,以防种子膨胀将袋撑破。

c.根木棍横在水压间上,用绳子一头系在袋在上,一头系在木棍上,将种子袋放入水压间,以沼液淹没袋子为准。

浸种时间根据品种、地区、土壤墒情、温度不同而不同,最好先进行一些简单的对比实验后再确定。

1.3 沼液液面喷洒

沼液经过充分腐熟发酵,其中富含多种作物所需营养物质,因而极宜根外施肥。同时,沼液还含有多种生物活性物质,如氨基酸、微量元素、植物生长刺激素等。其中有机酸中的丁酸和植物激素中的赤霉素、吲哚乙酸以及维生素B12对病菌有-明显的抑制作用。沼液液面喷洒既能调节作物生长代谢,又能抑制病菌,可谓一举两得。在喷洒时要注意以下几点:a.必须使用正常产气沼气池的沼液。b.喷洒时间适宜在早上八点至十点间进行,不宜在中午高温时进行,以免灼烧叶片。c.尽可能喷在叶子背面,有利于作物快速吸收。

2 沼渣的综合利用

沼气池底部的沉淀实际上就是常用的沼渣。沼渣主要是由未分解的原料固形物、新产生的微生物菌体组成的。将沼气发酵料液风干就可得到沼渣。沼渣营养成分丰富,尤其是腐殖酸含量很高,它对改良土壤、增加土壤有机质都起重要作用。因此沼渣非常适合当作肥料施用。

2.1 沼渣作为肥料的施用方法

从池底直接取出的沼渣,固体含量一般在10%～20%之间。通常在春季或秋季大量用肥时施用,一般作为底肥施用。每亩大约施用1000～2000kg。施用方法很简单,果树施用于基坑内,其它作物直接施于土壤中。实践证明,采用人畜粪便与秸秆混合进料能够产生更多的有机肥,因此提倡秸秆入沼气池。

2.2 沼渣栽培蘑菇

沼渣中富含有机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾以及各种矿物质,而且沼渣酸碱度适中、保墒性能好,能满足蘑菇的生长需要,是人工栽培蘑菇的好培养料。

具体操作方法:

污泥堆肥产物的应用研究进展 第3篇

污水经处理厂处理产生的剩余污泥含有丰富的有机质、氮、磷、钾及多种微量元素, 也含有有害成分如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物等。剩余污泥既是一种资源又是一种污染物。在我国往往只重视污水的处理效果, 轻视污泥的处理处置, 导致许多城市将污泥露天堆置, 产生渗滤液、臭气等许多环境问题。

污泥堆肥技术主要是利用微生物的作用, 将污泥中不稳定的有机质降解和转化成较为稳定的腐殖质, 并使其物理性状明显改善 (如含水量低、呈疏松、分散、粒状) , 处理后便于贮存、运输和使用[1]。高温堆肥还可以杀死病原菌、虫卵等, 使污泥堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源, 提供养分, 改善土壤结构与性能, 可广泛应用于农田、林地、草地、高速公路绿化带以及尾矿堆、采石场、露天矿坑的修复等, 这样既节约了资源, 又消除了污泥污染。

2 污泥堆肥产物应用途径

2.1 应用于农田

污泥堆肥农用主要有两种方式, 一是污泥堆肥后直接农用;二是污泥经过堆肥发酵制成复合肥农用。污泥堆肥发酵产物含有大量的腐殖质, 含有植物生长发育的必要元素, 能够有效改善土壤结构使土壤疏松透气[2]。同时能有效促进土壤中的微生物和蚯蚓的滋生, 而微生物和蚯蚓能腐化分解土壤中的有机质形成更多的生物肥料, 使土壤更加肥沃, 农作物生长也会更加茁壮[3]。因此, 污泥堆肥可在农业中应用。

李淑芹等人[4]研究了施用污泥堆肥对大豆种植的影响, 发现随着污泥堆肥施入量的增加, 土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量及大豆不同器官中Cu、Zn、Cd的含量均逐渐增加, 但土壤和大豆籽粒中Cu、Zn、Cd、Pb均未超过国家相关标准, 污泥堆肥施用量为24t/hm2大豆增产效果最好, 增产率为12.65%, 建议在实际农业生产中, 污泥堆肥与化肥配施, 这样对环境和食品安全更有利。褚艳春等人[5]研究了污泥堆肥在青菜种植中的应用, 结果显示, 适量施用污泥堆肥能促进青菜生长, 提高青菜产量, 10%污泥堆肥处理已能满足植物生长的需求。但过量施用污泥堆肥, 青菜中部分重金属会高于食品中污染物限量标准。因此, 为降低重金属在作物体中积累, 在污泥堆肥农用过程中应确保污泥来源于生活污水处理, 并应严格控制污泥堆肥施用量。

2.2 应用于草坪绿化

草坪绿化是衡量城市现代化的重要指标, 在城市建设中具有突出的作用, 不但可以绿化城市、保护环境, 还能维持城市的生态平衡。由于草皮基质的供应不足, 导致无法满足草皮生产的需要[6]。将污泥堆肥应用于草坪生产, 不但可以降低草坪肥料成本, 又能解决污泥的出路问题[7]。

李艳霞等人[8]研究了城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长的影响。结果表明, 城市污泥堆肥能明显提高黑麦草的地上和地下生物量和叶绿素含量, 可增加土壤有效态氮、磷含量, 促进植物叶片对氮的吸收, 提高草坪的质量。

李萍萍等人[9]研究了施用城市污泥堆肥对土壤理化性质及白三叶生长的影响, 发现施加污泥堆肥可提高土壤中有机质含量和肥效, 土壤中各形态氮的含量均有增加, 并且能促进白三叶的生长。显然, 污泥堆肥既可以保证草坪的茁壮成长, 也能提升草坪的质量, 污泥堆肥应用于草坪生产具有广阔前景。

2.3 应用于林地

近年来, 随着我国城市化进程加快, 城市绿化率不断提高, 急需大量苗木种植, 营养土资源紧缺, 大部分园林绿地土壤处于营养严重不足的状态, 苗木长势欠佳。将污泥堆肥作为林地土壤营养基质, 不但使污泥堆肥远离食物链, 就近得以安全处置, 又增加了林地土壤营养基质, 加快苗木生长, 对城市可持续发展有重要意义。

刘海星等人[10]研究了污泥堆肥对绿化土壤特性和香樟树生长的影响, 发现随着污泥堆肥比例的增加, 土壤有机质、全氮、全磷明显增加, pH值明显降低, 香樟树在污泥堆肥占25%、30%比例时, 叶绿素含量、株高达最大值。

赵广琦等人[11]田间试验研究发现, 污泥堆肥的不同用量处理与对照相比, 12种花灌木的株高、冠幅都有不同程度的增加。施用污泥堆肥的株高比同期的对照处理增长了13%~28%, 冠幅增加了26%~48%, 处理量5.0%是各花灌木生长的最佳投放量。同时污泥堆肥使它们的开花、结果习性产生了一定程度的变化, 对提高它们的开花质量有一定的促进作用。

2.4 应用于矿山修复

经过开采的矿山周围的生态是极其脆弱的, 尤其是土壤结构发生了巨大的改变, 土壤中有机质含量减少, 导致土壤贫瘠[12]。而污泥堆肥产物中含有许多有机质, 利用其作为矿山废弃地的土壤修复基质, 不但可以消纳大量污泥, 而且可以利用污泥中植物必需的养分, 以及污泥堆肥较强的持水性和保水性等物理特性, 更新废弃地土壤生态系统, 改善矿山土壤环境, 使其有利于植物生长进而修复矿山环境。

武淑文等人[13]研究了城市污泥用于尾矿废弃地土壤改良的可行性, 研究结果表明污泥堆肥从3方面对尾矿废弃土地进行了修复, 分别为提高尾矿废弃地的土壤肥力, 改善尾矿废弃地理化性质, 提高矿山废弃地微生物的活性, 从而解决了矿山修复的难题。

赖发英等人[14]将污泥施入矿区土壤种植枸树, 发现随着污泥施用量的增加, 土壤有机质含量呈递增趋势, 增幅为32.58%~126.9%, 土壤养分整体上也呈递增趋势。因此, 尾矿废弃地施用污泥堆肥能有效改善土壤肥力, 有利于植被恢复。

2.5 应用于垃圾填埋覆盖

传统垃圾填埋场大多数使用黏土对垃圾填埋体进行覆盖, 造成土壤资源浪费, 而垃圾填埋场封场种植是国内填埋场生态修复土地再利用的主要手段, 种植植物对营养基质需求量大, 将污泥堆肥后的产物应用于垃圾填埋场覆盖[15], 既解决了城市土地资源紧缺和污泥堆肥安全利用的问题, 又解决了垃圾填埋场封场种植植物营养不足的问题, 为加速垃圾填埋场封场绿化转化为植物园、园林、公园等生态景观创造条件。

3 结语

污泥发酵产物 第4篇

固体发酵历史悠久,早在几千年前我国已开始应用发酵技术于中药发酵,直到现在临床仍有应用,如六神曲、半夏曲、淡豆豉等,其工艺均为固体发酵[4]。中药经发酵后可以减毒增效[5],提高有效成分含量[6],产生新的化合物[7]。

本试验首次采用纳豆芽孢杆菌对软枣进行固态发酵,以总黄酮含量和活菌数为考察指标,先对发酵温度进行单因素考察,再通过正交试验筛选发酵的最佳工艺,并将发酵前后的软枣进行体外实验,考察发酵前后抗癌作用的变化,为软枣进一步开发利用打下基础。

1材料与试剂

1.1材料

纳豆枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis 1.0504),购于中国科学院微生物菌种保藏中心;人肝癌细胞株SMMC-7721由上海复蒙生物有限公司提供;芦丁(110831-200503),购于中国药品生物制品鉴定所;软枣猕猴桃采于辽宁西丰,经辽宁中医药大学翟延君教授鉴定为正品;四甲基偶氮唑盐(MTT):美国GIBCO公司出品;二甲基亚砜(DMSO):北京索莱宝科技有限公司。

1.2仪器

紫外可见双光束扫描分光光度计(U-3010,日本日立公司);恒温振荡培养箱(HZQ-F160,哈尔滨东联电子技术开发有限公司);电热恒温培养箱(DNP9052,上海精宏试验设备有限公司);AE31型倒置相差显微镜(Motic公司)。

2试验方法

2.1菌种活化与种子液的制备

从斜面培养基取一环菌落转接于液体培养基,于37℃170r/min培养24h。

2.2药材的预处理

将软枣粉碎成粗粉。大豆浸泡12h沥干水备用。

2.3对照品溶液的制备

精密称取干燥芦丁对照品10.14mg,加60%乙醇制成每1mL含405.6μg的溶液,即得。

2.4供试品溶液的制备

取发酵后样品挑出大豆,以10倍量60%乙醇进行回流提取3次,每次2h,合并滤液,浓缩定容至250mL容量瓶中,从容量瓶中精密吸取1.0mL溶液,转移至25mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀,即得。

2.5线性及线性范围

精密吸取芦丁对照品溶液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL,分别置于25mL容量瓶中,依次加入5%亚硝酸钠1mL,摇匀,静置6min,加入10%硝酸铝1mL,摇匀,静置6min,加入4%氢氧化钠5mL,用60%乙醇溶液定容至刻度,摇匀,静置15min。以0号为空白对照,在510nm进行测定,以吸收度A为纵坐标,以芦丁浓度C(μgmL-1)为横坐标绘制标准曲线,总黄酮含量在8.112～48.672μg/mL呈良好的线性关系,回归方程为y=13.098x-0.011 5(R=0.999 3)。

2.6活菌计数法

采用平皿稀释涂布计数法,在无菌条件下取发酵样品约2g,在无菌离心管中加入10mL无菌水充分震荡,使之混匀,1 000r/min离心5min,吸取1mL上清液作十倍量稀释,依次做9次,吸取第7、8、9三个梯度的0.2mL菌液,均匀涂布于上述固体平面培养基上,每个梯度做3个平行,于37 ℃恒温培养,培养24h后进行肉眼计数。

2.7单因素考察

以总黄酮含量和活菌数为指标,对发酵温度进行单因素考察。

2.8正交试验考察

根据单因素试验结果,选取因素及水平,进行正交试验,以总黄酮和活菌数为指标采用综合评分(权重系数各为0.5)确定最佳发酵条件。

2.9软枣发酵前后作用于人肝癌细胞SMMC-7721

采用MTT法检测。取人肝癌细胞SMMC-7721,DMEM培养基(内含10% 胎牛血清)培养,取处于指数生长期状态良好的细胞,计数5104个/mL,将细胞接于96孔板,培养24h,加药。实验分为空白组(不加药),发酵组,未发酵组。发酵组、未发酵组浓度分别为(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/mL),每个样品5个复孔。5%CO2 培养箱中培养72h。72h后将MTT加入96孔板,培养箱中反应4h,加入DMSO,用酶标仪在波长为492nm处测定吸光值A,并计算细胞抑制率。抑制率=(A对照组-A用药组)/A对照组100%。

3试验结果

3.1单因素考察

保持软枣与大豆配比5:3,初始含水量80%,接种量5%,发酵4天等条件一致发酵温度分别为29℃、33℃、37℃、41℃、45℃分别进行发酵,发酵后分别测定其总黄酮含量和活菌数。结果见表1。

由表1可以看出,随着发酵时间的变化,总黄酮含量和活菌数呈现先上升后下降趋势。当微生物处于最适宜的温度时,生长速率最大,代谢旺盛;当温度过高或过低微生物停止生长甚至死亡。当温度高于37℃时,温度影响微生物活性,进而影响发酵,结果表明发酵温度选用37℃时,总黄酮含量最高,活菌数最多。

3.2正交试验

根据单因素考察结果,进行L9(34)正交试验设计,发酵温度37 ℃,测定发酵后总黄酮的含量和活菌数具体条件见表2,结果采用加权综合评分,以总黄酮的含量和活菌数为指标(权重系数各为0.5),最终确定固态发酵最佳条件,见表3。

由直观分析和方差分析对试验结果进行分析,结果表明软枣与纳豆配比对发酵效果有显著影响(P<0.05),发酵时间、含水量、接种量对发酵效果无显著影响(P>0.05),对发酵效果影响大小顺序依次为A>B>C>D,即配比>发酵时间>初始含水量>接种量。由直观分析得软枣与纳豆混合发酵最佳工艺为A2B2C2D3,即软枣与大豆配比为5:3,发酵时间为4天,初始含水量为100%,接种量为15%。

3.3软枣发酵工艺验证

试验为了进一步考察优选工艺的可靠性及稳定性,按上述最优工艺条件A2B2C2D3进行验证试验,结果总黄酮含量为19.595 7mg/g、18.936 1mg/g、18.595 7mg/g,平均含量19.042 5mg/g,RSD为2.67%,小于3%,说明软枣发酵工艺稳定、可行。

注:总黄酮评分(X)=总黄酮含量/最大总黄酮含量0.5;活菌数评分(Y)=活菌数/最大活菌数0.5;综合评分(Q) = X + Y。

注:F0.05(2,2)=19.00;*为P<0.05。

3.4软枣发酵前后作用于人肝癌细胞SMMC-7721

将软枣发酵前后分别进行体外细胞药效学试验,测量OD值,计算抑制率,结果见表4。

注:每一浓度均与各自的对照组相比较,*P<0.05。

由上表可知,由体外细胞药效学试验结果表明,软枣发酵后,抗癌作用增强。发酵前最大抑制率为36.44%,发酵后抑制率达到46.79%。

4讨论

笔者对软枣与大豆配比、发酵时间、初始含水量、接种量均进行了单因素考察,以软枣为固态发酵基质加入适量大豆,大豆的加入不仅可以起到养料的作用,还可以起到骨架的支撑作用,保证氧气的充足。当大豆比例过大,软枣粉过于分散,不利于发酵;当大豆比例过小,软枣粉过于密集,发酵过程处于缺氧状态,不利于纳豆菌的生长,同样也不利于发酵。发酵时间考察表明,当菌种刚接入到固体培养基时,需要适应新的生长环境,当发酵时间过短,菌种代谢还没变得活跃、旺盛,酶活性没达到最高,不利于发酵;当发酵时间过长,有毒代谢产物不断积累,培养基的营养物质被消耗,大量的菌体衰亡,培养基中生化反应停止,进而影响发酵过程。培养基初始含水量的考察表明,当培养基含水量过高时,微生物处于缺氧环境,影响生长;当培养基含水量过低时,微生物细胞出现脱水,引起质壁分离,甚至死亡。接种量的考察表明,当接种量过高,微生物数量过大,繁殖过剩,培养基中的营养物质被快速消耗,不利于发酵,进而影响发酵过程。接种量过低,微生物过于分散,同样也不利于发酵。

本试验首次通过以软枣为基质进行最优发酵工艺考察,以总黄酮含量和活菌数为指标,筛选最佳发酵工艺为发酵温度为37℃,软枣与大豆配比为5:3,发酵时间为4天,初始含水量为100%,接种量为15%。按照此最佳工艺条件进行验证性试验,结果表明该结果具有重复性,提示该发酵工艺稳定、可行,并为软枣的开发应用研究奠定了试验基础。

本文对未经发酵的软枣进行总黄酮测定,含量为14.078 4mg/g,试验结果表明发酵后总黄酮含量增加35.26%。体外药效学研究表明,抗癌作用增强。黄酮类成分具有降血脂、降血压、抗癌等药理作用,软枣经发酵后总黄酮含量增高,其药理作用也会相应变化,笔者会对其抗癌作用进行深入研究,为生产抗癌类药物提供试验基础。

摘要：目的:筛选软枣固态发酵的最佳发酵工艺及比较软枣发酵前后的抗癌效果。方法:采用纳豆芽孢杆菌对软枣进行固态发酵,以总黄酮含量和活菌数为考察指标,首先对发酵温度进行单因素考察,再采用正交设计进行优选,最终筛选出软枣发酵的最佳发酵工艺。采用MTT法,考察软枣发酵前后对人肝癌细胞SMMC-7721的作用效果。结果:软枣固态发酵最佳工艺为发酵温度为37℃,软枣与大豆配比为5:3,发酵时间为4天,初始含水量为100%,接种量为15%。软枣发酵后产物的抗癌作用强于发酵前软枣。结论:验证试验表明,筛选的软枣固态发酵最佳发酵工艺稳定、可行,发酵后抗癌效果增强,本试验为充分利用此药材提供了基础资料。

关键词：固态发酵,软枣猕猴桃,抗癌

参考文献

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[4]杜道辉,刘亚明.发酵技术在中药配伍中的应用概述[J].世界中西医结合杂志,2008,3(1):55-57.

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污泥好氧发酵工艺对比 第5篇

目前好氧发酵工艺主要有以下3种,分别是条垛式发酵、槽式发酵、反应器发酵。由于反应器发酵处理量较小、处理规模受限,目前工程应用案例不多[2]。本文主要介绍污泥条垛式发酵和槽式发酵工艺及两种工艺在实际污泥处理中的应用对比分析[3]。

1 好氧发酵工艺

1.1 条垛式发酵

条垛式发酵是将原料混合物堆成长条形的条垛,其断面可以是梯形也可以是三角形,是一种常见的好氧发酵方法。该工艺按其有无机械翻堆设备可分为静态发酵和动态发酵两类。

动态条垛式发酵工艺的特点是工艺简单,所需的设备少,运行费用较低、土建投资较低,但占地面积大,发酵时间长,受环境影响较大,以及处理产品的稳定性稍差。该工艺适用于土地较为宽裕,对最终处理产品要求相对较低的情况[4]。

静态条垛式发酵工艺的特点是工艺较简单,运行费用低、土建投资较低。但最终产品质量控制难度较大,需增加专门的曝气设备,且厂区工作环境差。

1.2 槽式发酵

槽式发酵工艺是先布置发酵专用的发酵混凝土槽,并在混凝土槽上设置轨道,槽式翻抛机可以在轨道上运行,然后在槽内布置通风曝气系统,最后将混合好的物料放置在混凝土槽内。为保证好氧发酵的效果及条垛内的充氧要求,通过槽内的曝气系统按照一定的时间间隔,定期向槽内充氧曝气,同时定期对不同的槽通过翻抛机进行翻抛,以达到对整个条垛内污泥的均匀发酵和加热的要求,防止由于条垛内温度过高,造成细菌的死亡。

条垛式发酵方式见图1、图2,槽式发酵方式见图3、图4、图5。

1.3 工艺比较

条垛式发酵和槽式发酵各有特点,通过对两种发酵方式进行对比分析得到的结果见表1。

通过表1可以看出,动态条垛式工艺由于仅采用机械翻抛,充氧效果差,发酵时间长,发酵成品质量差;静态条垛发酵工艺操作最为简单,所需设备少,但成品质量不稳定,占地面积大且厂内作业环境差;而污泥槽式发酵具有占地面积小,产品质量稳定,工作环境好等优点。

2 槽式发酵工艺

2.1 工艺介绍

采用污泥槽式发酵工艺,污泥中的有机物在好氧发酵微生物的作用下进行分解而达到稳定,发酵时温度升高至55℃以上并维持若干天,使污泥中的病原菌得到杀灭[5]。槽式发酵工艺流程见图6。

2.2 过程控制参数

槽式发酵工艺过程控制参数见表2。

2.3 发酵终止指标

发酵终止指标见表3。

摘要：通过对污泥发酵工艺的分类及工艺介绍,引出污泥好氧发酵处理的3种方式。并通过对污泥静态条垛式发酵、动态条垛式发酵、槽式发酵的工艺优缺点对比确定出污泥好氧发酵工程应用的最合理工艺。

关键词：污泥,好氧发酵,条垛式发酵,槽式发酵

参考文献

[1]陈玲,赵建夫,李宇庆,等.城市污水厂污泥快速好氧堆肥技术研究[J].环境科学,2005,26(5):192-195.

[2]李国学,张福锁.固体废物堆肥化与有机复合肥生产[M].北京:化学工业出版社,2000.

[3]李铁民,马溪平,刘宏生,等.环境微生物资源原理与应用[M].北京:化学工业出版社,2005.

污泥好氧发酵堆肥试验条件研究 第6篇

随着世界工业生产的迅速发展及城市人口的急剧增长,城市生活污水和工业废水处理量日益增多,污泥的产出量也急剧上升。根据《中华人民共和国国民经济与社会发展的“九五”计划和2010年远景目标纲要》的要求,我国城市污水处理率在20世纪末提高到25%左右,意味着一年会有几百万吨的污泥产出量[1]。污泥量数据如此巨大,若不对污泥加以妥善地处理处置,必将引起严重的二次污染[2]。因此,污泥的处理问题已成为中国城市发展的重要问题。

污泥的处理与处置方法有焚烧、填埋、投海和堆肥等多种形式。焚烧法的技术与设备复杂、能耗大和投资高,并伴有大气污染问题[3]。由于土地资源的紧缺,各国正逐步降低污泥填埋的比例。投海对环境卫生及水体会造成严重污染,对海洋生态系统和人类食物链也造成威胁,美国与欧共体已规定禁止在海洋中处置污泥[4,5]。因此,污泥如何资源化处理是当前亟待解决的问题。一些国家采用高温好氧发酵技术对污泥进行无害化处理。该技术利用微生物群落在特定环境中对有机物进行分解,将污泥改良成稳定的腐殖质,可以用于肥田或土壤改良[6]。

针对城镇中小型污水厂的特点,根据投加菌种量、辅料配比比例和通风方式的改变,确定污泥好氧发酵的基本工艺参数。

1 试验材料与方法

1.1 试验装置和材料

1.1.1 试验装置

好氧发酵装置由内外两个方形筒构成。外筒由隔热材料做成,可以保持筒内水温。内筒下方设有布气板,外接空气压缩机和流量计,可调节空气流量。两筒之间以恒温水相隔,在一侧装有温度探头,另一侧装有加热棒,可以使水温保持在40～50℃范围内。内筒上方设有盖板,对于堆肥仓的保温起到一定作用。在盖板上设有出气口,便于堆肥仓的排气。好氧发酵装置示意图如图1所示。

1.1.2 试验材料

某污水厂脱水污泥,投加辅料为谷壳。本工艺选用发酵菌种为放线菌,只需在发酵初期一次性投加。

1.2 试验方法

综合大多数研究结果,普遍认为温度在55～65℃范围内时,堆肥综合效果最好[6]。在此温度下,强制通风量应控制在3～7m3/ ht。在堆肥后期,要增加通风量,以减少臭气量,尽快降低堆肥的温度。

试验中,污泥由顶部投入好氧发酵装置,掺合料为谷壳,菌种投加比例为0.1%,脱水污泥量为100kg。用人工将物料均匀搅拌,启动空气压缩机,使发酵过程处于最佳条件。发酵过程中产生的热量可保持物料高温,降低含水率,有效杀灭病原菌。

本试验预设条件:污泥投加量100kg,水温箱温度控制范围为40～50℃,供气量为5 m3 /ht。分别进行4个工况试验,通过投加菌种量、辅料量和通风方式的改变,根据污泥发酵温度得出试验的最佳条件。

2 试验结果及分析

2.1 不同的菌种投加量的对比

工况1和工况2的试验条件如表1所示,污泥温度变化曲线如图2所示。

从图2可知,工况1中污泥好氧发酵的升温过程不理想,持续时间较长。60h后,污泥的发酵温度才上升到50℃,没有出现明显的高温,随后温度开始下降;而工况2的升温则有了明显变化,物料高温出现时间要比工况1提前近15h,且最高温度达到了58℃。投加菌种,激活污泥中原有微生物,发挥菌群的优势作用,利用微生物自身代谢活动,加速有机质的分解,缩短发酵时间,使得工况2中的污泥发酵效果有明显改善。这说明,投加菌种可有效加快微生物好氧发酵的进程,有利于后续工艺过程的进行。

2.2 不同的辅料比例

确定了投加菌种对污泥发酵有促进作用以后,在其后的工况试验中保持0.1%比例的菌种投加量。根据好氧发酵原理,为了能够维持物料温度在55℃以上48h,同时考虑以后运行成本和工艺要求,在下面的试验中通过投加不同比例的辅料,调整物料起始含水率,以改善污泥发酵效果。决定采用不同配比的辅料进行试验(所有比例均为质量比)。工况2和工况3的试验条件如表2所示,污泥的温度变化曲线如图3所示。

从图3中的温度变化情况看来,工况3的污泥发酵效果要好于工况2的发酵效果。工况2中污泥的发酵温度只能在55℃以上维持20h左右,而工况3不仅仅能够保持物料温度在55℃以上维持48h,并且物料高温出现时间要比工况2提前了10h左右。这说明,不同的辅料配比对污泥发酵温度升高有一定影响,但由于工况3所加的辅料过多,增加了成本,所以不打算通过提高辅料投加量来提高发酵效果,希望通过其他方法来提高物料发酵温度。

2.3 不同的通风方式

工况2和工况4的试验条件如表3所示,污泥温度变化曲线如图4所示。

由图4可以看出:由于采用间歇式通风,污泥在保证充足氧含量供应的基础上,内部温度又得到了维持,避免了通风量过大而导致的污泥发酵温度降低。从温度变化情况来看,污泥温度增长很快,其效果已明显改善。两天后物料平均温度已经达到58℃,并且温度在55℃以上可保持48h。由于温度保持在一个较高的温度段,所产生的水蒸汽被适宜的通风带出设备,所以堆肥过程中污泥的含水率降低速度会很快。污泥中的团状物料明显减少,表明该工况能达到理想的污泥发酵效果。

3 好氧发酵成品结果分析

将处理后的污泥对不同植物施肥,进行4个月后,试验中3种花卉株高的增长率分别为41.1 %、36.9%和34.2%;草的株高增长率分别为89.6% 、83.3%和83.3%;杨树株高的增长量分别为92.5%、77.5%和47.5%。试验结果表明,污泥经过处理后可达到减量化、稳定化和无害化的目的。经过相关植物栽培试验证明,污泥处理后具有促进植物根系增长的作用,达到了污泥资源化的效果。

污泥成品为棕色粉状,无臭味,有机质含量为45%左右,总养分(N+P+K)>6%,蛔虫卵死亡率在100%,病原菌全部被杀灭,粪大肠菌值大于10-1,周围无苍蝇孳生,无活的蛆、蛹或新羽化的成蝇,达到《高温堆肥的卫生标准》中的《粪便无害化卫生标准》(GB795987)。这表明,污泥经好氧发酵后可达到减量化、无害化和稳定化的要求,不会产生二次污染。

4 结论

1) 温度是考察发酵过程的综合指标。根据卫生学要求,污泥发酵温度至少要达到55℃,才能杀灭病原菌和寄生虫卵。工况4中污泥经历了完整的升温、恒温和降温阶段。开始发酵后,堆体温度持续升高,在第1～2d,温度由17℃升至50℃;第3d达到最高,保持恒温在 55～60℃左右,持续2天左右;之后,温度下降。这说明,微生物在养料充足的时候消化能力强,有机物大量分解产生热量。

2) 在污泥好氧发酵过程中,通风是堆肥过程的控制手段,要达到最佳条件就要控制通风效果。通风的目的:一方面是为好氧微生物分解有机物提供生物反应所需的氧气,维持微生物好氧状态;另一方面则有蒸发水分、干燥发酵物料、驱散热量和控制发酵过程中温度的作用。通风量过大时,水分会大量蒸发,导致温度降低,不利于微生物的繁殖;反之,通风量不足,好氧微生物则因缺氧而活性减慢甚至停止反应。为此,通过试验找出适当的通风方式。结果表明,间断强制通风方式的升温效果比较好,最高可达到64℃;而连续强制通风方式由于一直通风,通风过程中在带走大量水分的同时也带走了热量,使得升温困难,温度普遍在55℃以下,这对杀死致病菌和寄生虫卵是不利的。

3) 工艺试验的最佳参数:投加菌种比例为0.1%(一次性),污泥投加量为100kg,供气量为5m3 /ht,水温箱的温度为40～50℃,辅料的比例为30%,间歇式通风。

参考文献

[1]周立祥,胡蔼堂,戈乃玢.城市污泥土地利用研究[J].生态学报,1999,19(2):185-193.

[2]柯建明,王凯军,田宁宁.北京市城市污水污泥的处理和处置问题研究[J].中国沼气,2000,18(3):35-38.

[3]张建频.上海市城市污泥处理与处置方法探讨[J].建设科技,2002(10):64-66.

[4]陈涛,熊先哲.污泥的农林处置与利用[J].环境保护科学,2000,26(3):32-34.

[5]黄懂宁.城市污泥处置概述[J].环境科学动态,1999(4):27-29.

[6]桥本奖[日].活性污泥中微生物之间互相作用的基础研究[J].下水道协会志,1991,298(334):33-34.