生物有机肥的研究与应用效果分析
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机废弃物上, 并进行生物处理. 经 7d 后含有大量生物的棕黄
色液体从承载箱渗透到该菌床下层的格栅导流板上, 经导流
器流入收集器, 然后采用超滤膜进行错流过滤, 得到橙黄色粘
稠液体. 这种液体可直接用于农业肥料, 也可以作为菌液用于
生产菌肥. 将这种液体置于含有活细胞催化剂的生物反映器
中, 可获得用途更为广泛的高活性生物农用产品方面.
1. 2～1. 5 1. 2～3. 5
0. 3 0. 083 0. 122 0. 070 1. 100 1. 54
1. 0 0. 2 0. 13 0. 11
0. 28～0. 4 0. 32～0. 43
0.微生物菌群生产出清洁的生理活性有机质, 再以生理活性有机质直接或复配成为具有极强持水、保 水能力的节水型生理活性有机肥, 并可做为旱做生态农业的专用肥料, 其对土壤有发酵与重新合成作 用, 使现有土壤成为发酵合成型土壤, 最终使土壤成为耐旱的生态土地.
3 研究目的
通过微生物摄食, 消纳城市污水污泥, 合成“清洁”的生理活性物质, 实现节水型生理活性生物有机 肥料的生产, 达到处置城市污水污泥, 保护环境, 形成生态循环经济的目的, 同时为有机废弃物资源化, 开发新型生态有机肥料提供新的途径和方法.
4 研究方法
4. 1 建立工程模型 选择光合细菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌群、发酵系丝状菌群共 5 种微生物菌落;
2 研究依据
本技术采用特定的微生物菌群, 在特制的菌床上, 以污水污泥、光、热为微生物的能量物质, 由所采
收稿日期: 2004-04-12 作者简介: 田 敏( 1977-) , 女, 陕西西安人, 助理工程师, 主要从事城市污水处理厂运行及技术管理工作.
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西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报( 自然科学版) 第 36 卷
特制的菌床, 如图 2 所示, 该菌床的上层是筛式承载箱, 用于把所选择的微生物接种到所选用的有
第3期
田 敏等: 生物有机肥的研究与应用效果 分析
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图 1 有机物分解和再利用流程及土壤微生物的位置
Fig. 1 T he proces s of organ ic mat t er decompos ed an d reus ed and t he pos it ion of org anic m at t er in soil
田 敏, 姜葆霖, 李小红, 李慧君
( 西安市污水处理厂, 陕西 西安 710077)
摘 要: 针对城市污水 处理厂污泥含有作 物生长所需的氮、磷、钾 等营养成份和大量 有机质, 可 以充分利用到 农业生产中 的实际情况, 本文提出了采用特 定的微生物菌群, 以污泥为微 生物能量物质生产生 物有机肥的新 技术. 田间实验表明, 制成的生物有机肥有较好的增产 效果, 并可以改善土壤结构, 提高土壤的肥力. 关键词: 污泥; 污泥肥; 微生物
西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报( 自然科学版) 第 36 卷
节水型生理活性有机生物肥与用发酵方法分解有机质生产的有机生物肥料相比, 其特点就在于其 节水性能上、这种节水性能, 源于生理活性物质在土壤中的扩散活动, 是土壤重新改良成为发酵合成型 土壤.
5 实验结果
有机物分解和再利用流程及土壤微生物的位置如图 1 所示. 4. 3 生理活性物质及其提取 4. 3. 1 生理活性物质
由上述研究生物机制, 微生物以各自所需和各自所能, 它们在消耗物质( 有机物/ 生物生成物质) 、能 量( 光、热) 的过程中, 自身在不断地繁衍增值, 不断地代谢出新的物质. 含有本案选择的大量光合细菌、 酵母菌、乳酸菌、发酵系丝状菌和革兰氏阳性放线菌及其这些微生物菌群代谢产生的物质称为本研究的 生理活性物质. 经初步测试化验得知, 生理活性物质的成份主要是: 有效微生物活菌、氨基酸类、蛋白类、 核酸类、激素类、糖类和维生素类、抗生素类等物质. 4. 3. 2 生理活性物质的提取
选用污水污泥、瓜果皮、厨余垃圾、食品加工废渣、菜叶等混合物接种 5 种微生物; 将接种的有机混合物 均匀地平摊于特制的菌床上, 放入无菌箱内, 自然光照射[ 4] . 4. 2 生物机制描述
光合细菌以有机混合物接受的光和热为能源, 以有机混合物及其产生的有害气体为基质, 合成氨基 酸、核酸等含氮化合物及生理活性物质和糖类. 酵母菌利用有机混合物产生的分泌物、光合细菌合成的 氨基酸及糖类、有机物等, 分泌出激素类及合成促进植物细胞分裂的生理活性物质. 乳酸菌以从光合细 菌, 酵母菌得到的糖类为基质合成出乳酸, 乳酸促使有机物急剧腐败分解, 以利于其他微生物有效利用, 并抑制菌核菌的活动和繁殖. 革兰氏阳性放线菌, 摄取光合细菌产生的氨基酸, 产生抗生物质, 抑制病原 菌, 争取有害霉菌及细菌增殖时所需要的物质, 从而抑制其增殖, 达到净菌的目的. 发酵系丝状菌选择曲 霉菌属, 其作用是防止有机混合物中蛆或其它虫卵的发生, 并分解恶臭[ 5] .
第 36 卷 第 3 期 2004 年 9 月
西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报( 自然科学版) J. X i’an U niv. of A rch. & T ech. ( N atur al Science Editio n)
V ol. 36 N o . 3 Sep. 2004
生物有机肥的研究与应用效果分析
( Xi’an Wa st ewater T r eatment P lant , Xi’an 710077, China)
Abstract: T he sludg e discharg ed fr om urban w astew ater treat ment plant co nt ains necessa ry elements for cr op gr ow th such as N , P , K and ot her nutr ients a nd o rg anic humus w hich can be used fo r agr icultural pr oduction. In t his paper , the author s intro duce a new t echnolo gy to pr oduce o rg anic manur e by par ticula r micr obe mass and the ener gy made by sludge. T he field ex per iment sho ws that this kind o f or ganic manur e has a fa vor able effect on incr easing pro ductio n. Besides, it can a lso impr o ve the fabric of the soil and its ability to f er tilize the so il. Key words: slud ge; slud ge manur e; microbe
4. 4 节水型生理活性有机生物肥料
生物物质的本身功能具有良好的持水保湿性能和对土壤
的发酵作用. 本研究所获得的生理活性物质则大大地加强和 促进了生物物质的这些性能, 并且使这些性能的发挥更持久.
图 2 发酵菌床示意图
Fig. 2 T he f er ment ger m b ed sket ch
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随着城市化进程的加快, 工业废水、生活污水排放量日益增多, 污泥的产生量在迅速增加. 污泥现行 的处置方式主要有焚烧、填埋、排海、土地利用等[ 1] . 对于城市污水污泥, 将其施入土壤后, 能改善土壤结 构, 增加土壤氮、磷、钾含量, 调节土壤 PH, 对土壤的透水性、蓄水保肥性、通气性及耕作性能有改善, 是 良好的土壤改良剂[ 2] . 我们研究开发出了利用城市污水污泥生产农用及城市园林绿化肥料的新技术, 不 仅解决了城市污水污泥的处理处置难题, 实现了生物资源的循环利用, 也为农、林业和城市绿化提供了 优质的有机肥料.
表 2 节水型生理活性生物 有机肥不同用量对土壤肥力的影响 Tab. 2 T he inf luence of dif feren t dosage of t h e man ure on fat t y dint in soil
项目
处理 1 500 kg / 666. 7m2
有机质/ ( g ·kg- 1) 碱解 N / ( mg ·kg - 1) 速效 P/ ( mg ·kg- 1) 速效 K / ( mg ·kg - 1) 腐殖质总量/ ( g ·kg- 1) 水稳性团聚体≥0. 25mm/ % 孔隙状况 容重/ ( g ·cm- 3)
表 1 城市污水污泥与农家肥成效比较[ 3] T ab . 1 The comparison of t he composit ion for urban w as tew at er s ludge wit h f ar mer manure
项目
有机质含量/ %
氮含量/ %
磷酸含量/ %
氧化钾含量/ %
总孔隙度/ %
1. 457 70. 2 10. 8 1 67 1. 036 1. 032 1. 28
51. 71
最大吸湿水
2. 39
水分状况 凋萎含水量
3. 59
/%
田间持水量
22. 93
有效水含量
19. 34
处理 2 750 kg / 666. 7m 2
1. 543 72. 46 12. 6
17 1 1. 097 1. 199 1. 24
中图分类号: X 172 文献标 识码: A 文章编号: 1006-7930( 2004) 03-0321-04
Research of organic manure and its ef fect analysis
T IA N Min, J I A N G Bao-l in, L I X iao-hong , L I H ui -j un
