浅谈高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用

张金丽

（云南经济管理学院，云南昆明 650106）

垃圾处理与循环利用，是社会资源科学管理与综合运用的有效渠道，它是绿色生产理念在社会中落实的具体体现。随着国内生产研究技术的进一步深入，垃圾循环应用技术水平也在逐步创新。为实现社会资源循环利用工作的有序性推进，笔者将高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用分析归纳如下。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

通过设计实验研究方法，对高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用方式效果进行探究，以达到资源的综合利用。

（1）菌体：自制高效复合微生物菌群，实验地区周边随机收集的生活垃圾、污泥[1]。

（2）烘干箱、堆肥反应器、测定仪器等实验用品。

（3）由氯化钠、琼脂、土豆提取液、葡萄糖、麦芽溶液、酵母溶液、蒸馏水等配制的培养基。

1.2 实验方法

1.2.1 实验方法流程

（1）对混合菌群进行高效性培养；（2）利用专业的堆肥反应设备进行操作处理；（3）分析和观察对照组与观察组的菌群勘测变化情况。

1.2.2 实验方法步骤

1.2.2.1 菌群培养

取250 mL培养基置于500mL的锥形瓶中，按照10%的接种率进行接种，本次实验中所有接种菌群均为高效复合微生物菌。将锥形瓶放置在28～30 ℃的环境下，设置偏心距2.5 cm的角度持续进行摇晃振荡，速度为150 r/min，持续性计数法记录48 h内菌种的成活率。

1.2.2.2 菌群对垃圾反应处理效果

按照“气泵-气体流量记录器-原料-温差控制装置-保温箱-气体测定仪-过滤装置”的顺序，设计堆肥反应试验装置。各个菌体反应器关联期间，各个部分关联环节需要明确相应的控制要点。（1）反应器、气体浓度测定、以及供氧泵等部分，均要保障气体流动的速度与供应范围。（2）设备供应速度调控时，可着重对非分层部分的H2S气体浓度进行控制。如果菌群操作期间H2S气体浓度≥5×106时，实验时需要重新进行内部垃圾资源的翻动。（3）将其系统操作的最高温度控制在60～65℃。操作人员应在内部温度超出其范围时，及时进行降温与调整。（4）堆肥反应器中湿度应调节在55%～60%，且生物反应控制时，注重湿度条件的把握。（5）由于反应器的整体容积为55 kg，则内部堆肥资源的数量应为整体容积的50%左右。本次底部堆料中生活垃圾、污泥、粉煤灰、甘草按照1∶2∶3 ∶1的标准进行搭配。实验前分析统计可知：堆肥材料中含水量为50%，有机物50%，氮、磷、钾、以及重金属（铜、锌等）含量分别为1.30%、0.65%、1.23%、7.01%。（6）反应堆设计完成后，按照对照组5份，实验组5份的标准分配。

1.2.2.3 测试分析

实验后进行反应效果的探究。（1）在反应堆的基础上，采用最大供氧速度进行氧气供应调节，待内部氧气含量达到20%～30%状态时，可关闭供氧阀门，测定其中氧气的消耗量；（2）将固定样品与蒸馏水进行混合，混合比为1∶10。采用机械震荡设备进行匀速摇晃，并在溶液静置后进行离心过滤，震荡过滤的强度为转动速率1 000 r/min，过滤膜缝隙为0.45 μm。最后按照标准含氮量分析溶液中有机碳的数量，统计活菌数量，分析实验信息的统计结果[2]。

2 结果与分析

2.1 实验结果

见表1，图1。

表1 堆料接种分析结果表

2.2 实验分析

2.2.1 温度因素对微生物菌群的作用

温度是高复合微生物菌群分解作用产生的主要影响因素，它在微生物菌垃圾分解中占有辅助性作用。一方面，垃圾资源在长期的堆积发酵的过程中，自身会发生一定的热量；另一方面，在外部环氧融合的过程中，周围菌群之间死亡-再生，也可以达到温度调节的效果。

图1 堆料接种温度分析图

本次实验中，氧气、二氧化碳、O2-H2S的转换生成期间，污染物反应期间的温度变化呈现出明显的波动变化状态。（1）在反应物初步融合的状态下，对照组与实验组的反应物均呈现出温度逐渐升高的趋势；（2）待其温度升温强度达到最高值的状态时，各个部分的温度开始初步出现下滑的趋向；（3）反应物在不同的反应状态下，基本实现了位置反应因素与控制条件之间的协调波动。

也就是说，在实验环境控制的状态下，堆肥环境中的温度条件会随着内部微生物分解情况的变化发生相应的改变。一方面，微生物群体数目中，有机物在高效菌体的作用下会迅速分解，当结构中菌体数量增加时，生物反应堆高温反馈情况会逐步提升；另一方面，垃圾堆肥中微生物可在周围环境温度逐步提升的过程中，实现有机物的迅速分解。由此，只要有机肥高温加温处理期间，其内部温度控制得当，就可以保障高复合菌体结构处于良性对接循环状态，这对于垃圾堆肥资源的综合探索与利用来说，无疑是一种长期性的菌群运用方式。

2.2.2 微生物数量菌群繁衍应用

利用高效率微生物菌进行生物反应与资源利用，也体现为借助微生物群体的活跃性分解能力，保持垃圾堆肥发酵的稳定性和密度性，即良好的微生物菌群形式，可实现微生物资源的循环性应用。

本次实验中微生物群体，尤其是堆肥过程中的微生物群体数量上，对照组与观察组群体数量初期保持一致，但随着后续垃圾堆肥操作处理的实际需求发生变化，对照组中微生物群体的数量上呈现出明显的弱化趋势。而观察组则在高效生物群的状态下，依旧保持着持续性的微生物生存数量。

结合课题研究实验分析结果可知：想要将高效复合菌体应用到生活垃圾堆肥转换应用的工作中来，就必须保障反应物中菌体数量。由此，进行微生物高效处理与操作期间，可通过菌群特定化培养和菌群繁殖数量调控的策略实现目标。比如，在高效高温群体控制期间，通过复合菌群数量调控的方式，实现对菌群繁衍活力强度的调控。或者，通过高效复合菌群结合速率调节法，减少菌群接种、微生物衔接等方面的问题，都是有效的高效复合微生物菌群应用策略。

2.2.3 氧气消耗强度与菌群控制

氧气是微生物生存与繁衍的重要条件。依据实验过程可知，只有实验期间有效的控制了氧气的补充数量，这样方可保障微生物的繁衍与分解能力[3]。为此，在高效复合微生物菌群垃圾堆肥分析过程中，注重对氧气损耗量的分析，也可以明确高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中所发挥的作用。

本次实验中得到的数据显示：（1）对照组在平稳性的高效复合微生物菌群生长状态下，微生物的氧气需求量大约为40小时0.133 L/（min kg），而观察的微生物在多重振荡、加温等外部辅助因素发生变化的情况下，微生物的氧气需求量大约为0.143L/（min kg）。两组数据之间形成了鲜明的对比。（2）高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中所发挥的作用，也会跟随周围空间中氧气的变化而变化。而这种氧气控制与干扰传输条件的把握与分析，会对微生物生存环境调控因素把握产生一定影响。

结合以上关于高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中应用氧气因素的探索来说，想要实现协调的、持续性的微生物反应效果，一方面需要持续、有规律的进行反应区域的氧气供应；一方面要保障周围氧气、空气的调控强度，从而为高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中分解提供可靠的依据。

2.2.4 有机物降解能力

有机物降解工作的有序性安排，在于对高效复合微生物菌群在垃圾堆肥期间的有机物分解能力的分析。依据本次实验结果来说，持续进行有机物存储后，其中实验组有机物的分解率达到了1～2周30%左右，对照组中有机物分解量达到了1～2周19%左右，数据层面的差异，也直接反应除了有机物降解水平的高低，与垃圾堆肥的分解能力之间有着密切性关联。

为了保障高效复合微生物菌群在垃圾堆肥融合期间，堆肥发酵呈现出良好的反应状态，就必须要进行有机物降解与资源因素的有序性调控。由此，我们在进行高效复合微生物群体调控过程中，可通过微生物群体控制的方式，解决菌群之间群体因素控制不当，或者高效复合微生物强度调节不当的问题。

2.2.5 堆肥参数控制分析

高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中应用效果的判断，也需要从堆肥参数调节的层面进行相关性因素的把握，实验分析中通常运用C/N作为堆肥参数情况的代表元素。同时，高效复合微生物菌群的正常反应值在25～30是正常状态。

结合本次实验中的数据来说，实验中对照组堆肥参数变化初期为27，随着其中二氧化碳的数值逐步增加，高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的参数值出现了明显的下降趋势，且后续补充也并未达到标准状态；而观察组中高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中实践探究期间，前期参数指标与对照组之间并无较大差异，在堆肥中微生物新陈代谢的过程中，其数量上出现了明显的下降趋势，但随着后续微生物指标条件的逐步变化，高效微生物群体逐步通过金属元素、氮磷钾因素的置换，将其参数因素提升到可控制状态下，其实践过程中堆肥因素将保持着协调稳定的状态。

为此，想要将高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中应用的优势最大限度的发挥出来，就必须要重视微生物参数的控制，通过多维化的微生物规划条件的整合，保持微生物的控制数量。

3 结论

综上所述，浅谈高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用，是社会资源开发与深入性探索的理论归纳。在此基础上，本文通过温度因素与微生物菌群作用、微生物数量菌群繁衍应用、氧气消耗强度与菌群控制、有机物降解能力、堆肥参数控制分析五部分，明确高效复合微生物菌群调控。因此，文章研究结果，将为资源综合利用提供探究思路。