近幾十年來，我國經濟發(fā)展迅速，人民生活水平不斷提高。生活垃圾的產生量也迅速增加。城市環(huán)境污染正在加劇。2014年武漢市生活垃圾達295萬噸，排在大中城市第10位[1]。因此，我國城市生活垃圾減量化、無害化、資源化刻不容緩。

1材料與方法

1.1實驗菌種與設備

實驗菌種:枯草芽孢菌素Bacillussubtilis(B.s)(從垃圾中分離)細黃鏈霉菌Streptomycesmicroflavus(S.mic)固氮Azotobactersp(.A.sp.)(ATCCC12981)；鏈霉菌是吸水系列S.mices.mic)

主要設備:BA120型萬分之一克數顯微電子天平(上海臺恒天平設備有限公司)G-AR560型多功能廚房垃圾粉碎機(浙江昕達電器有限公司)JRX-20S曲線升溫解決器(濟南精銳儀器有限公司)KMK-375凱氏定氮儀(上海步行琦實驗室設備有限公司)pHS-25數字pH儀(上海理達儀器廠)SYG-1220型恒溫浴(美國精齊有限公司)。

1.2處理垃圾

武漢理工大學食堂，收集后打碎測量[2]，得到廚房垃圾的pH為6.4，水分約占69.83%。

1.3相關參數的測定

發(fā)酵第25d樣測定全氮(半微量凱氏法[3])、全磷(釩鉬黃吸光法[4])、全鉀(火焰光法[5])。

1.4實驗方案設計

為驗證不同處理對中溫菌種發(fā)酵后養(yǎng)分成分比例的影響，設置三組對照實驗。

1.5溫度發(fā)酵試驗方法

1)木屑與廚房垃圾按34:66的質量比混合進行好氧發(fā)酵，發(fā)酵過程中補充水分，材料含水率為55%~60%。發(fā)酵的溫度為55℃[6]。2)將菌接種于20升LB液體培養(yǎng)基中，在常溫下培養(yǎng)2天后獲得菌液。

2結果與討論

2.1對氮元素的影響分析

氮元素是肥料中的必要元素，是蛋白質和葉綠素的重要組成部分，全氮元素含量的高低通常是衡量肥料中氮元素的基礎。

結果得出的實驗數據見圖1。

可以從測量結果的表格中發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵產物中不同的菌種的氮元素含量存在一定的差異，以固氮菌三組處理中全氮含量最高，其高效的固氮酶非常利于產物中氮的保存，其次是細黃鏈球菌，它較高的氮含量這是也可能是因為其在發(fā)酵過程中利用了大氣中的N2作為氮源。我們還在縱向比較時發(fā)現(xiàn)，全氮在產物中的含量從不控溫組至控制溫度組和高溫菌組合劑組以此增加，說明控制溫度和高溫菌組合劑都有利于對餐廚垃圾對策氮元素的保存。

2.2對磷元素的影響分析

磷元素含量同樣是肥料質量好壞的重要標準，全效磷測量后可獲得的實驗數據見圖2。

從實驗測量數據可以看出，實驗中枯草芽孢桿菌和細黃鏈球菌在三種不同的處理方式下，產物中磷元素的差異明顯，控制溫度和高溫菌組合劑明顯高于不控制溫度對照組，其中枯草芽孢桿菌的全磷含量最高。固氮菌在三種處理下對發(fā)酵產品全磷的貢獻小，差異小。

2.3對鉀元素的影響分析

鉀元素與植物新陳代謝有關，利用實驗數據獲得全鉀含量分布見圖3。

三組實驗對鉀元素的影響較小，控制溫度的方法在堆肥時鉀元素略高于其他兩組，對鉀元素的礦化能力較好。

3結論

實驗表明，1)通過控制溫度和加入高溫菌制作組合劑兩種方法，對這三種中溫菌在廚房垃圾堆肥過程中有顯著幫助，在全氮、全磷、全鉀等方面有理想的改善，大大解決了中溫菌適當溫度為25~28℃和堆肥時50~60℃的溫度不一致的問題。

2)改進的方法使枯草芽孢桿菌在產物氮含量上顯著提高了細黃鏈霉菌在產物鉀含量上顯著提高了固氮在發(fā)酵效率上提高了，三者的發(fā)酵速度也有所提高。

3)使用復合菌的方法比較好地解決了廚房垃圾堆肥時高溫對中溫菌的不良影響，提高氮磷鉀元素含量有利于氮磷鉀的保存和礦化，具有良好的經濟效益和實踐效果。