餐厨垃圾废水制备液态固氮菌肥

郭新愿, 祁光霞, 王永京, 任连海. 餐厨垃圾废水制备液态固氮菌肥[J]. 环境工程学报, 2017, 11(9): 4978-4984. doi: 10.12030/j.cjee.201609166
引用本文: 郭新愿, 祁光霞, 王永京, 任连海. 餐厨垃圾废水制备液态固氮菌肥[J]. 环境工程学报, 2017, 11(9): 4978-4984. doi: 10.12030/j.cjee.201609166
GUO Xinyuan, QI Guangxia, WANG Yongjing, REN Lianhai. Preparation of liquid bacterial fertilizer of nitrogen-fixing bacteria from food waste-recycling wastewater[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2017, 11(9): 4978-4984. doi: 10.12030/j.cjee.201609166
Citation: GUO Xinyuan, QI Guangxia, WANG Yongjing, REN Lianhai. Preparation of liquid bacterial fertilizer of nitrogen-fixing bacteria from food waste-recycling wastewater[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2017, 11(9): 4978-4984. doi: 10.12030/j.cjee.201609166

餐厨垃圾废水制备液态固氮菌肥

  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(51578008)

    国家科技支撑计划课题(2014BAC27B01-03)

  • 中图分类号: X703

Preparation of liquid bacterial fertilizer of nitrogen-fixing bacteria from food waste-recycling wastewater

  • Fund Project:
  • 摘要: 探讨餐厨垃圾废水用作发酵基质生产液态褐球固氮菌肥的可行性。结果表明,餐厨垃圾废水培养的褐球固氮菌在第4~5天活菌数达到最大(Ⅰ类废水3.0×1012 CFU·mL-1,Ⅱ类废水3.3×1012 CFU·mL-1),餐厨垃圾湿热处理对褐球固氮菌生长的促进作用十分有限。废水的pH和盐分对褐球固氮菌的生长代谢影响极为显著:Ⅰ类废水褐球固氮菌生长的最佳pH为7,Ⅱ类废水最佳pH为7.5,其他pH将对褐球固氮菌的生长代谢活性造成不同程度的抑制;随着NaCl含量的增加,固氮菌活菌数先升高后快速降低,最利于菌种培养的NaCl浓度为3 g·L-1。温度、摇床转速和接种量对菌株培养的影响不显著,正交实验确定的较优培养条件为pH=7、T=28℃、转速150 r·min-1、接种量2%(体积分数)。餐厨垃圾废水制备的固氮菌肥可提高土壤总氮水平(线性相关性R2=0.979),施用0.025‰~2.5‰质量比例固氮菌剂的土壤生长的黄豆苗干重可达到按照5‰质量比例施加无机复合肥生长的黄豆苗的55.2%~67.2%。
  • 加载中
  • [1] ASHA A J, SANTOSH K Y, PHANI K, et al. Effect of biosludge and biofertilizer amendment on growth of Jatropha curcas in heavy metal contaminated soils[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2008, 145(1/2/3):7-15
    [2] 张胜, 徐武宁, 严永红, 等.餐厨垃圾废水发酵特征的研究[J]. 环境污染与防治, 2013, 35(12):29-34
    [3] 卢璟莉,鞠泽青,熊淑芳.餐饮业废水的处理方法分析[J].国外建材科技,2005,26(3):48-50
    [4] XUE M, GUO H, PLLOCK Y. Separation of pollutants from restaurant wastewater by electrocoagulation[J]. Separation and Purification Technology, 2000,19(1/2):65-76
    [5] 王兴祥, 张桃林, 戴传超. 连作花生土壤障碍原因及消除技术研究进展[J]. 土壤, 2010, 42(4):505-512
    [6] 郭慧光, 闫自申. 滇池富营养化及面源控制问题思考[J]. 环境科学研究, 1999, 12(5):43-45
    [7] 周法永, 卢布, 顾金刚, 等.我国微生物肥料的发展阶段及第三代产品特征探讨[J]. 中国土壤与肥料, 2015(1):12-17
    [8] ELLIOTT J M, MATHRE D E, SANDS D C. Identification and characterization of rhizosphere-competent bacteria of wheat[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1987, 53:2793-2799
    [9] YADAV H, GOTHWAL R K,NIGAM V K, et al. Optimization of culture conditions for phosphate solubilization by a thermo-tolerant phosphate-solubilizing bacterium BreviBacillus sp. BISR-HY65 isolated from phosphate mines[J]. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2013, 2(3):217-225
    [10] 张倩倩. 餐厨垃圾发酵制备肥料专利技术分析[J]. 北京农业, 2015(19):95-96
    [11] 王晓辉, 姜虎, 刁婥, 等. 固氮菌的筛选及其对菜场垃圾堆肥化的影响[J]. 东北农业大学学报, 2012, 43(11):77-80
    [12] 余真, 张又弛, 罗文邃. 餐厨垃圾制菌肥对番茄根结线虫病的防效以及对土壤生物活性的影响[J]. 农业环境科学学报, 2015, 34(6):1217-1224
    [13] ZHAO W J, SUN X H, WANG Q H, et al. Lactic acid recovery from fermentation broth of kitchen garbage by esterification and hydrolysis method[J]. Biomass and Bioenergy, 2009, 33(1):21-25
    [14] 郑俊,张德伟,冯晓明,等.餐厨废水发酵液协同焦化废水EGSB启动的特性[J].环境工程学报,2016,10(8):4213-4220
    [15] 白志辉, 宿燕明, 荆梦, 等. 利用餐厨垃圾废水生产木霉微生物肥料:CN102040403[P]. 2011-05-04
    [16] 任连海,聂永丰,刘建国,等.餐厨垃圾湿热处理的影响因素[J]. 清华大学学报(自然科学版),2006,46(9):1551-1559
    [17] FEHER M, CALCADO M, ROMAO D C. The basis of a policy for minimizing and recycling food waste[J]. Environmental Science and Policy, 2002, 5(3):247-253
    [18] 中华人民共和国农业部.微生物肥料产品检验规程:NY/T2321-2013[S].北京:中国农业出版社,2013
    [19] ANDREW W, JAMES S D, CRAIG N G. High-throughput phenotypic profiling of gene-environment interactions by quantitative growth curve analysis in Saccharomyces cerevisiae[J]. Analytical Biochemistry, 2004, 327(1):23-34
    [20] 曹国珍,缪建顺,张苗苗,等.分光光度法测定酿酒酵母细胞悬液浓度研究[J].中国酿造,2014,33(4):129-133
    [21] 前田安彦.实用食品分析方法[M].长春:吉林大学出版社,1988
    [22] QUITAIN A T, FAISAL M, KANG K, et al. Low molecular weight carboxylic acids produced from hydrothermal treatment of organic wastes[J]. Journal of Hazardous Materials, 2002, 93(2):209-220
    [23] HENLE T. Mail lard react ions of food proteins:Chemical nutritional and functional aspects[J]. Nahrung/Food,2001, 45(3):149-152
    [24] QUAGLIANO J C, MIYAZAKA S S.Effect of aeration and carbon/nitrogen ratio on the molecular mass of the biodegradable polymer poly-b-hydroxybutyrate obtained from Azotobacter chroococcum 6B[J]. Applied Microbiology and Biotechnology,1997, 48(5):662-664
    [25] 阚国仕, 谢建飞, 陈红漫. 一株高产Mn-SOD菌发酵条件的优化[J]. 中国酿造, 2009(4):118-120
    [26] BHARDWAI K K R,GAUR A C.The effect of humic and fulvic acids on the growth and efficiency of nitrogen fixation of Azotobacter chroococcum[J]. Folia Microbiologica,1970,15(5):364-367
    [27] 李华,陈万仁,段平,等.固氮菌及其突变株生理特性的研究[J].土壤肥料,2000(4):33-37
    [28] REVILLAS J J, RODELAS B, POZO C, et al.Production of amino acids by Azotobacter vinelandii and Azotobacter chroococcum with phenolic compounds as sole carbon source under diazotrophic and adiazotrophic conditions[J]. Amino Acids, 2005, 28(4):421-425
    [29] SANTEK B, MARIE V.Temperature and dissolver oxygen concentration as rameters of Azotobxter cbroococcum cultivation for use in biofertilizers[J]. Biotechnology Letters,1995,17(4):453-458
    [30] 王权, 宫常修, 蒋建国, 等. NaCl对餐厨垃圾厌氧发酵产VFA浓度及组分的影响[J]. 中国环境科学, 2014, 34(12):3127-3132
    [31] 沙涛. 湿热预处理餐厨垃圾的盐分研究[J].环境科学研究,2015, 40(12):103-106
    [32] 杨菊平, 余杰, 曾祖刚, 等. 重庆市餐厨垃圾理化性质及处理处置方法的研究[J]. 环境卫生工程, 2011, 19(6):60-62
    [33] 王罕, 蒋文化, 顾礼炜, 等. 新型IC反应器处理餐厨垃圾废水的实验研究[J]. 工业水处理, 2014, 34(9):47-50
    [34] 凌娟,董俊德, 张燕英,等.一株珊瑚礁-海草床复合生态系统固氮菌的分离与鉴定[J].微生物学通报, 2010, 37(7):962-968
    [35] RAVIKUMAR S, KATHIRESAN K, THADEDUS M I S, et al. Nitrogen-fixing azotobacters from mangrove habitat and their utility as marine biofertilizers[J]. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2004, 312:5-17
    [36] 沈军,武英霞,杨帆,等. 不同浓度的褐球固氮菌对生菜生长的影响[J]. 北方园艺, 2016(2):30-32
    [37] SINGHA B, AVTAR R.Sharma yield enhancement of phytochemicals by Azotobacter chroococcum biotization in hairy roots of Arnebia hispidissima[J]. Industrial Crops and Products, 2016,81(3):169-175
    [38] ZAIDI A, AHMAD E, KHAN M S, et al. Role of plant growth promoting rhizobacteria in sustainable production of vegetables:Current perspective[J]. Scientia Horticulturae, 2015,193(9):231-239
    [39] 何小凤,谢英荷,洪坚平,等.不同施氮水平下固氮菌肥对土壤微生物量碳、氮的影响[J]. 山西农业大学学报(自然科学版),2006,26(4):366-368
    [40] 戴凤.代泽辉.肥力高用于烤烟的最佳施用量试验[J].贵州农业科学,2002, 30(4):29-30
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2307
  • HTML全文浏览数:  1814
  • PDF下载数:  522
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-21
  • 刊出日期:  2017-08-26

餐厨垃圾废水制备液态固氮菌肥

  • 1.  北京工业大学建筑工程学院, 北京 100022
  • 2.  北京工商大学环境科学与工程系, 北京 100048
基金项目:

国家自然科学基金资助项目(51578008)

国家科技支撑计划课题(2014BAC27B01-03)

摘要: 探讨餐厨垃圾废水用作发酵基质生产液态褐球固氮菌肥的可行性。结果表明,餐厨垃圾废水培养的褐球固氮菌在第4~5天活菌数达到最大(Ⅰ类废水3.0×1012 CFU·mL-1,Ⅱ类废水3.3×1012 CFU·mL-1),餐厨垃圾湿热处理对褐球固氮菌生长的促进作用十分有限。废水的pH和盐分对褐球固氮菌的生长代谢影响极为显著:Ⅰ类废水褐球固氮菌生长的最佳pH为7,Ⅱ类废水最佳pH为7.5,其他pH将对褐球固氮菌的生长代谢活性造成不同程度的抑制;随着NaCl含量的增加,固氮菌活菌数先升高后快速降低,最利于菌种培养的NaCl浓度为3 g·L-1。温度、摇床转速和接种量对菌株培养的影响不显著,正交实验确定的较优培养条件为pH=7、T=28℃、转速150 r·min-1、接种量2%(体积分数)。餐厨垃圾废水制备的固氮菌肥可提高土壤总氮水平(线性相关性R2=0.979),施用0.025‰~2.5‰质量比例固氮菌剂的土壤生长的黄豆苗干重可达到按照5‰质量比例施加无机复合肥生长的黄豆苗的55.2%~67.2%。

English Abstract

参考文献 (40)

目录

/

返回文章
返回