【摘要】：隨著水產(chǎn)捕撈業(yè)和水產(chǎn)加工業(yè)的不斷發(fā)展,低值水產(chǎn)廢棄物產(chǎn)量越來越大,不僅造成資源浪費(fèi),同時(shí)污染環(huán)境。本試驗(yàn)將低值水產(chǎn)品與堆肥技術(shù)相結(jié)合,在堆體發(fā)酵過程中篩選優(yōu)勢(shì)微生物,并優(yōu)化復(fù)合菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)條件,制備復(fù)合微生物菌劑。將微生物菌劑最終成品應(yīng)用至堆肥發(fā)酵過程中,設(shè)置對(duì)照組,驗(yàn)證了堆肥技術(shù)發(fā)酵低值水產(chǎn)品的可行性及復(fù)合微生物菌劑對(duì)堆成發(fā)酵腐熟過程的促進(jìn)作用。為低值水產(chǎn)品制備微生物堆肥的進(jìn)一步研究和利用提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:(1)發(fā)酵過程中優(yōu)勢(shì)微生物的分離與鑒定本研究利用平板劃線法從堆肥發(fā)酵過程中篩選出的4株優(yōu)勢(shì)微生物,分別出現(xiàn)在堆肥發(fā)酵的前期(中溫期)、中期(高溫期)、后期(中溫期);分別進(jìn)行菌株的的形態(tài)學(xué)觀察、生理生化試驗(yàn)以及分子生物學(xué)試驗(yàn),最終判定其分別為蠟狀芽孢桿菌(bacillus cereus.frankland)、糞產(chǎn)堿菌(Alcaligenes faecalis)、原生節(jié)桿菌(Arthrobacter)、彭氏變形菌(Proteus penneri),選取這4株菌用于低值水產(chǎn)品發(fā)酵堆肥的制備中。(2)復(fù)合菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)條件優(yōu)化將已分離提純的發(fā)酵用菌種進(jìn)行混合擴(kuò)大培養(yǎng),用于制備微生物菌劑。首先優(yōu)化復(fù)合菌液的擴(kuò)大培養(yǎng)基配方,再對(duì)培養(yǎng)條件初始pH、培養(yǎng)溫度、轉(zhuǎn)速、接菌量進(jìn)行單因素及正交試驗(yàn)分析。最終得到擴(kuò)大培養(yǎng)復(fù)合菌液的最適培養(yǎng)基配方為蔗糖20 g/L、酵母浸粉30 g/L、硫酸鎂0.15 g/L、氯化鈉0.13 g/L、磷酸二氫鉀0.13 g/L,以6%(v/v)接入復(fù)合菌種活化液,調(diào)節(jié)初始pH=6,設(shè)置培養(yǎng)溫度32℃,轉(zhuǎn)速180 r/min,即得復(fù)合菌液的擴(kuò)大培養(yǎng)液。(3)堆肥成品制備及肥效研究將得到的復(fù)合菌液的擴(kuò)大培養(yǎng)液與稻糠粉混合,制備出微生物菌劑做為堆肥輔料參與堆肥的發(fā)酵。設(shè)置添加菌劑組為對(duì)照組,采集不同發(fā)酵階段的堆肥為試驗(yàn)樣品,對(duì)比監(jiān)測(cè)兩組試驗(yàn)中各項(xiàng)指標(biāo)的變化趨勢(shì)。發(fā)酵過程中兩組水分含量變化趨勢(shì)無明顯差異;pH值均呈先上升后下降的趨勢(shì),由于堆肥前期有機(jī)物質(zhì)的降解,釋放NH~(4+)造成堿性環(huán)境,菌劑組總碳、總氮含量對(duì)比對(duì)照組均在第三天有明顯的下降趨勢(shì),表明堆肥前期菌劑組中微生物活性優(yōu)于對(duì)照組,菌劑組氨基酸態(tài)氮、可溶性蛋白質(zhì)、銨態(tài)氮含量對(duì)比對(duì)照組均提前達(dá)到峰值,數(shù)據(jù)顯示菌劑組已經(jīng)趨向腐熟。最終兩組堆體發(fā)酵腐熟的成品理化指標(biāo)為:pH(菌劑組:7.88,對(duì)照組:7.5)、水分含量(菌劑組:65.45%,對(duì)照組:65%)、碳氮比(菌劑組:7.03,對(duì)照組:7.04)、銨態(tài)氮含量(菌劑組:0.13,對(duì)照組0.17)、種子發(fā)芽指數(shù)(菌劑組:93.3%,對(duì)照組:85.5%),重金屬(Cr、Pb、Hg和Cd)含量在國標(biāo)要求范圍內(nèi),均滿足腐熟堆肥的性質(zhì)要求。菌劑組的游離氨基酸含量高于對(duì)照組,尤其是亮氨酸,異亮氨酸和半胱氨酸;微生物菌劑的添加還可以提高成品中的P、K、Mn、Fe、Na含量。在發(fā)酵過程中,兩組碳氮比均維持在7左右,這與其他研究不符合,但成品卻仍然能達(dá)到腐熟。通過本試驗(yàn),一是制備出了復(fù)合微生物菌劑,可以加快堆肥的腐熟速度,提高堆肥成品營養(yǎng)含量。是驗(yàn)證了用堆肥法處理低值水產(chǎn)品固體廢棄物的可行性,可以得到無害化的腐熟堆肥產(chǎn)品,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。解決低值水產(chǎn)品廢棄物引起的環(huán)境污染,從而廢物再利用,降低堆肥發(fā)酵過程中的氮損失,使原料中的營養(yǎng)物質(zhì)得到最大化的利用效果。
【圖文】：

過程中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌，將其分別編號(hào)為 X1、X2、X形態(tài)學(xué)特征及革蘭氏染色特性。其中 X1 的菌落直整齊、無光澤、淡黃色、透明、革蘭氏染色呈陰性狀為中間白點(diǎn)，四周螺紋狀、邊緣整齊、無光澤、X2 的菌落直徑為 2 mm、菌落狀態(tài)呈圓形、邊緣整；DB 的菌落直徑為 7 mm、菌落狀態(tài)不規(guī)則、邊緣革蘭氏染色呈陽性。表 2-3 菌落特征Table 2-3 Colony Characteristics菌落形狀 菌落邊緣光澤度 顏色 透明度 圓形 整齊 無光澤 淡黃色 透明 中間白點(diǎn)，四周螺紋狀整齊 無光澤 白色 不透明 圓形 整齊 無光澤 黃色 不透明 不規(guī)則 不整齊 無光澤 乳白色 不透明

圖 2-2 單位質(zhì)量堆體中細(xì)菌菌種 X2 的菌落數(shù)量分析Population analysis of the bacterial strains in the unit mass of the speci示為菌種 X2 在發(fā)酵過程中的分布情況，主要出現(xiàn)在發(fā)酵前酵天數(shù)達(dá)的增加，在發(fā)酵前期呈先上升后下降的趨勢(shì)，，菌cfu/g，與 X1 出現(xiàn)在統(tǒng)一發(fā)酵時(shí)間，從菌落數(shù)量變化曲線為發(fā)酵第 5 天。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S141.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2633559