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隨著人類物質(zhì)生活水平的提高，城市數(shù)量和規(guī)模的不斷增加，城市生活垃圾已成為嚴(yán)重的社會問題。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料顯示，我國垃圾年均增長率達(dá)到10％以上，成為世界上垃圾圍城最嚴(yán)重的國家之一，迫切需要有效控制生活垃圾對環(huán)境的污染問題，亟需全面對城市生活垃圾進行有效的處理與處置。
垃圾衛(wèi)生填埋處置方式自問世以來，由于具有技術(shù)可靠、工藝簡單、管理方便以及投資省、運行費用低、適用范圍廣、對垃圾成分無嚴(yán)格要求、可作最終處置等一系列優(yōu)點，在許多國家得到了廣泛的應(yīng)用，在我國垃圾填埋處置約占全部垃圾處理量的70％，而且在今后相當(dāng)長時間內(nèi)，衛(wèi)生填埋將是我國生活垃圾處理與處置不可替代的主要手段。但現(xiàn)行傳統(tǒng)垃圾衛(wèi)生填埋處理處置技術(shù)僅把填埋場作為一個被動接受垃圾的系統(tǒng)，填埋垃圾的自然降解速度很慢，垃圾滲濾液處理困難，在封場后相當(dāng)長一段時間內(nèi)仍需要對填埋場進行維護和管理，存在占用大量土地，封場后維護監(jiān)管期長，填埋場再用困難等弊端，不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等缺點。因此，改革傳統(tǒng)填埋工藝，研究加速填埋場穩(wěn)定化進程的相關(guān)技術(shù)，已經(jīng)成為迫在眉睫的問題。
垃圾填埋場是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，在其穩(wěn)定化的過程中，進行著多種生物化學(xué)過程，而填埋場中微生物的生命活動是這些過程順利進行的基礎(chǔ)。填埋垃圾中含有許多緩慢降解的有機物，以填埋垃圾中纖維素為例，具有含量高(占植物干物質(zhì)的40～60％)，生物降解緩慢等特點，而只依靠填埋垃圾中原有的土著微生物很難有效地將其分解，因此，向垃圾填埋體系中引入具有特定功能的外源優(yōu)勢微生物，以提高填埋場中有效微生物的種類及濃度，加速其中優(yōu)勢菌群的生長繁殖，改善原有生物處理體系的處理效果，加速填埋垃圾的穩(wěn)定化進程，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
本發(fā)明立足于回灌型生物反應(yīng)器填埋場這一新型的垃圾填埋技術(shù)，提供一種加速填埋垃圾穩(wěn)定化的微生物復(fù)合菌劑及制作方法，利用生物強化的手段改善填埋垃圾的微環(huán)境，加快填埋場中垃圾的生物降解，加速填埋場的穩(wěn)定化進程，提高其處理效率，加速垃圾滲濾液中有機污染物的消減，降低其后續(xù)處理的難度，使生活垃圾的衛(wèi)生填埋更加符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

本發(fā)明的目的在于提供一種能加速生活垃圾降解過程的功能復(fù)合菌劑，為達(dá)到加速垃圾填埋場中生活垃圾快速降解的目的，提供一種加速生活垃圾降解的功能復(fù)合菌劑，微生物種群間具有良好的協(xié)同作用，不僅對生活垃圾中常見有機廢棄物具有高效穩(wěn)定的降解能力，而且對不同環(huán)境的適應(yīng)性及抗污染能力強，菌劑可加速填埋垃圾的穩(wěn)定化進程，還可應(yīng)用于生活垃圾堆肥，提高發(fā)酵效率，縮短堆肥時間，降低處理成本。
為實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑及其應(yīng)用，菌劑由纖維素高效降解菌和垃圾滲濾液COD降解菌構(gòu)成。纖維素高效降解菌：垃圾滲濾液COD降解菌(菌懸液的濁度OD600為0.8±0.1)按照體積分?jǐn)?shù)＝1～5∶1(V/V)構(gòu)成。所述纖維素高效降解菌由高產(chǎn)纖維素酶的芽孢桿菌Bacillus?sp.，纖維單胞菌Cellulomonas?sp.，木霉Trichoderma?sp.，曲霉Aspergillus?sp.按3∶3∶2∶2的比例組成；垃圾滲濾液COD降解菌由有效降解滲濾液中COD的假單胞菌Pseudonomas?sp.，黃桿菌Flavobacterium?sp.，不動桿菌Acinetobacter?sp.按7∶2∶1的比例組成。
本發(fā)明的目的還在于提供一種生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑的制作方法，其具體步驟為：
(1)菌種的活化：將上述菌種，采用不斷增大垃圾滲濾液濃度的方法對菌種進行定向馴化，對馴化后的微生物進行的擴大培養(yǎng)，纖維素高效降解細(xì)菌接種于由垃圾滲濾液配制的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)，真菌接種于由垃圾滲濾液配制馬鈴薯培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)；垃圾滲濾液COD降解菌接種于由垃圾滲濾液配制的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)，待微生物生長情況趨于穩(wěn)定，即得到菌種的混培物。菌種活化過程采用垃圾滲濾液配制的壓力培養(yǎng)基，可有效對微生物進行馴化，使菌種適應(yīng)滲濾液的毒性，適應(yīng)填埋場的環(huán)境，易于在填埋垃圾中生長。
(2)菌劑的制作：將上述纖維素高效降解菌德細(xì)菌和真菌的培養(yǎng)物混合，調(diào)節(jié)菌懸液的濁度OD600為0.8±0.1，同時調(diào)節(jié)垃圾滲濾液COD降解菌的混培物的濁度OD600為0.8±0.1，然后將纖維素高效降解菌與垃圾滲濾液COD降解菌的混培物按照體積分?jǐn)?shù)1～5∶1(V/V)的比例混勻，即為生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑。
本發(fā)明的目的還在于，探索一種生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑的應(yīng)用，采用如下的手段對生活垃圾進行處理。
在填埋初期，將所述生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑按填埋垃圾按質(zhì)量比為0.5～8.0％的比例，所述生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑直接添加于好氧、準(zhǔn)好氧、厭氧垃圾填埋場或者接種于垃圾堆肥進行動態(tài)發(fā)酵。
纖維素高效降解菌能加速填埋垃圾生物降解，垃圾滲濾液COD降解菌可有效降解垃圾滲濾液中難降解有機物，菌種間具有良好的協(xié)同作用，二者的協(xié)同作用可有效加速填埋垃圾的穩(wěn)定化進程。本發(fā)明生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑不僅對垃圾中常見有機廢棄物具有高效穩(wěn)定的降解能力，而且對不同環(huán)境的適應(yīng)性及抗污染能力強，在有機廢棄物處理與處置及資源化利用等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
附圖說明如下：
圖1好氧填埋垃圾滲濾液中COD的變化趨勢曲線圖
圖2好氧填埋垃圾滲濾液量隨時間的變化曲線圖
圖3不同時期好氧填埋垃圾中易水解物的變化曲線圖
圖4不同時期好氧填埋垃圾中纖維素含量的變化曲線圖
具體實施方式：
實施例1生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑應(yīng)用于好氧垃圾填埋場
請參閱附圖1、2、3、4。
實施例1按照以下步驟進行：
1.制作垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑：
菌劑由纖維素高效降解菌和垃圾滲濾液COD降解菌構(gòu)成。纖維素高效降解菌由高產(chǎn)纖維素酶的芽孢桿菌Bacillus?sp.，纖維單胞菌Cellulomonas?sp.，木霉Trichoderma?sp.，曲霉Aspergillus?sp.按3∶3∶2∶2的比例組成；垃圾滲濾液COD降解菌由有效降解滲濾液中COD的假單胞菌Pseudonomas?sp.，黃桿菌Flavobacterium?sp.，不動桿菌Acinetobacter?sp.按7∶2∶1的比例組成。
采用不斷增大垃圾滲濾液濃度的方法對上述菌種進行定向馴化，使菌種逐漸適應(yīng)滲濾液的毒性；對馴化后的微生物進行的擴大培養(yǎng)，待各菌種生長情況穩(wěn)定后，以纖維素高效降解菌：垃圾滲濾液COD降解菌(菌懸液OD600為0.8±0.1)為2∶1的比例混合即為生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑，備用。
2.垃圾填埋：填埋垃圾中各成分的含量依據(jù)我國城市生活垃圾組分比例設(shè)計(垃圾成分見表1)，垃圾樣品取自西南交通大學(xué)附近幾個垃圾中轉(zhuǎn)站的新鮮生活垃圾，混勻后填埋于模擬垃圾填埋場實驗裝置中，實驗組按照生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑與填埋垃圾質(zhì)量比為2.0％的比例加入上述微生物菌劑，對照組添加微生物菌劑等體積的自來水，兩組均采用曝氣方式為填埋場供給氧氣，同時定期進行垃圾滲濾液回灌，分別對實驗組和對照組垃圾中的滲濾液產(chǎn)量、滲濾液COD及垃圾中易水解物和纖維素的百分含量進行監(jiān)測，實驗結(jié)果見附圖1~4。
表1模擬填埋場垃圾組分含量

實驗進行了210d，通過對比添加功能復(fù)合菌劑的實驗組和對照組滲濾液水質(zhì)和垃圾成分的變化及沉降高度的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，實驗初期由于生活垃圾中易于生物降解的有機物的快速降解，導(dǎo)致實驗組和對照組所產(chǎn)生的滲濾液中COD均出現(xiàn)快速上升，隨后逐漸下降，整個實驗過程實驗組的COD一直低于對照組，有利于后續(xù)滲濾液的處理；實驗組的填埋垃圾中易水解物和纖維素的百分含量亦低于對照組；同時，整個填埋周期，實驗組的沉降高度一直高于對照組，且實驗組填埋垃圾的沉降在41d達(dá)到了其最終沉降高度的85.2％，而對照組在41d僅達(dá)到最終沉降高度的73.2％，到實驗結(jié)束時沉降高度比對照組增加15.2％，垃圾的減量化明顯；填埋210d的垃圾實物也說明實驗結(jié)束時，實驗組填埋垃圾中剩余的有機物質(zhì)大大少于對照組，實驗組中主要是塑料袋等不能生物降解的垃圾，而對照組垃圾除了塑料袋等外還含有大量的可腐垃圾，從顏色判斷，實驗組為黑色，而對照組略呈黃色，也說明實驗組剩余垃圾的腐熟度更高。功能復(fù)合菌能不僅加速了填埋垃圾中易降解物的生物降解，還加快了填埋垃圾中木質(zhì)素、纖維素等難降解物的生物降解過程，對填埋場中難降解有機垃圾利用比較徹底，從而加速垃圾填埋場的穩(wěn)定化進程，使垃圾減量化更加明顯，從而有效提高填埋場的利用效率；此外，功能復(fù)合菌還能有效去除垃圾滲濾液中有機污染物，降低滲濾液的有機負(fù)荷，從而降低滲濾液后續(xù)處理的難度。
實施例2生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑應(yīng)用于準(zhǔn)好氧垃圾填埋
實施例2按照以下步驟進行：
1.垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑的制作方法同實施例1。
2.垃圾填埋：填埋垃圾中各成分的含量依據(jù)我國城市生活垃圾組分比例設(shè)計(同實施例1)，垃圾樣品取自幾個垃圾中轉(zhuǎn)站的新鮮生活垃圾，混勻后填埋于模擬垃圾填埋場實驗裝置中，實驗組按照菌劑與填埋垃圾質(zhì)量比為2.0％的比例添加上述微生物菌劑，采用自然通風(fēng)的方式為準(zhǔn)好氧垃圾填埋場供氧，分別對實驗組和對照組垃圾中的滲濾液產(chǎn)量、滲濾液COD及沉降高度進行監(jiān)測。
準(zhǔn)好氧垃圾填埋的實驗結(jié)果與好氧填埋方式具有類似的結(jié)果，整個實驗中實驗組所產(chǎn)生的垃圾滲濾液的量和COD負(fù)荷均低于對照組，其中有機物的降解速度快于對照組，沉降高度也大于對照組，說明微生物菌劑能降低垃圾滲濾液的有機負(fù)荷，加速準(zhǔn)好氧垃圾填埋場的穩(wěn)定化進程，提高填埋場的利用效率。
實施例3生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑應(yīng)用于厭氧垃圾填埋
實施例3按照以下步驟進行：
垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑的制作同實施例1。填埋垃圾中各成分的含量依據(jù)我國城市生活垃圾組分比例設(shè)計(同實施例1)，垃圾樣品取自幾個垃圾中轉(zhuǎn)站的新鮮生活垃圾，混勻后填埋于模擬垃圾填埋場實驗裝置中，實驗組按照菌劑與填埋垃圾質(zhì)量比為4.0％的比例添加上述微生物菌劑，采用厭氧填埋的方式，分別對實驗組和對照組垃圾中的滲濾液產(chǎn)量、滲濾液COD及沉降高度進行監(jiān)測，實驗進行了450d。實驗結(jié)果與好氧、準(zhǔn)好氧填埋類似，整個實驗中實驗組所產(chǎn)生的垃圾滲濾液的量和COD負(fù)荷均低于對照組，其中有機物的降解速度快于對照組，至實驗結(jié)束時，實驗組比對照組沉降高度增加24.6％，說明微生物菌劑能加速厭氧垃圾填埋場的穩(wěn)定化進程，提高填埋場的利用效率，降低垃圾滲濾液的后續(xù)處理難度。
實施例4生活垃圾好氧堆肥
實施例4按照以下步驟進行：
垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑的制作同實施例1。堆肥垃圾樣品取自西南交大附近垃圾中轉(zhuǎn)站的新鮮城市生活垃圾，將其中的玻璃、金屬、塑料等物質(zhì)進行分選后，剩余可降解有機垃圾進行堆肥(堆肥垃圾初始C/N為30.5)，混勻后裝入垃圾堆肥模擬實驗裝置中，實驗組按照質(zhì)量比為2.0％的比例添加上述微生物菌劑，采用曝氣通風(fēng)的方式供氧，并根據(jù)堆肥溫度定期翻堆。同時監(jiān)測垃圾的總有機碳(TOC)、總有機氮(TN)和堆體溫度，以C/N表示腐熟度。結(jié)果顯示，實驗的環(huán)境溫度為28℃，實驗組經(jīng)歷了2d的中溫期，迅速進入高溫期，堆體溫度升高到55℃以上并保持3d，并于第3d達(dá)62.3℃，符合國家堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，而對照組到第6d才到達(dá)55.0℃，持續(xù)時間僅1d，實驗組的高溫期較對照組持續(xù)時間長，說明添加優(yōu)勢菌種的實驗組中微生物利用堆肥垃圾的效率高，微生物對垃圾的生物降解作用更加強；C/N也表明，實驗組率先由堆肥垃圾的初始C/N為30.5降至16.0，根據(jù)T值評價堆肥的腐熟度，當(dāng)實驗組的T值為0.53時，對照組T值為0.67，說明實驗組提前腐熟；同時，從堆肥產(chǎn)品的表觀判斷，到實驗結(jié)束時，實驗組堆肥呈現(xiàn)黑褐色，松散，有泥土的芬芳，達(dá)到了表觀腐熟，而對照組尚為黃褐色，含水率較高，未達(dá)到表觀腐熟。高效微生物復(fù)合菌劑處理城市生活垃圾，可以提高垃圾發(fā)酵效率，縮短堆肥時間，降低處理成本。
實驗中發(fā)現(xiàn)，在其它條件基本不變的情況下，纖維素高效降解菌：垃圾滲濾液COD降解菌(菌懸液的濁度OD600為0.8±0.1)按照體積分?jǐn)?shù)＝1～5∶1(V/V)構(gòu)成時，都能實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
同樣的，生活垃圾高效降解功能復(fù)合菌劑按填埋垃圾按質(zhì)量比為0.5～8.0％的比例，都能達(dá)到本發(fā)明的目的，若考慮經(jīng)濟性的因素，取2.0～4.0％的比例較佳。