除臭微生物的復(fù)配及其性能評(píng)價(jià)

吳義誠(chéng)，杜閆彬，傅海燕，高攀峰，代智能

(廈門理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，福建 廈門 361004)

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除臭微生物的復(fù)配及其性能評(píng)價(jià)

吳義誠(chéng)，杜閆彬，傅海燕，高攀峰，代智能

(廈門理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，福建 廈門 361004)

采用平板劃線法，從廈門東部固廢垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液分離3株具有較強(qiáng)除臭性能菌株，并復(fù)配制成復(fù)合微生物除臭菌劑，考察了其對(duì)生活垃圾產(chǎn)生的NH3、H2S及芳香類惡臭氣體的去除效果.結(jié)果表明：復(fù)配除臭菌劑處理10min，NH3和H2S的去除率分別為91.4%和90.3%，二甲基二硫、異丁烯、甲苯、硫酸二甲基4種臭氣氣體去除率分別為76.5%、81.0%、90.3%和71.3%，除臭性能較好，可應(yīng)用于環(huán)境生物除臭治理.

微生物除臭劑；除臭性能；臭氣；填埋場(chǎng)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化程度的日益提高，城市生活垃圾的產(chǎn)生量也與日俱增[1-2].據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量已達(dá)1.71億t，其中60%以上采用填埋處理[3].生活垃圾在存放和填埋過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的NH3、H2S等惡臭物質(zhì)，嚴(yán)重影響人們身心健康.

微生物除臭法利用微生物代謝降解或吸收惡臭物質(zhì)，以達(dá)到除臭的目的，與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)除臭方法相比，生物除臭法具有工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、且不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛使用[4-6]，高性能除臭微生物是微生物除臭劑的核心，已研制的微生物除臭劑往往具有地域或垃圾種類的專一性，影響了微生物除臭技術(shù)的推廣，因此高效除臭菌劑的研發(fā)仍是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一[7].本研究從廈門市東部固廢垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液中分離并有效除臭菌株，并復(fù)配制成復(fù)合微生物除臭劑，提高了除臭劑的穩(wěn)定性，并保證了其除臭性能，為環(huán)境生物除臭治理提供技術(shù)支持.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

采樣：實(shí)驗(yàn)所用的垃圾滲濾液取自福建省廈門市東部固廢垃圾填埋場(chǎng).

高氏1號(hào)培養(yǎng)基[8]73：KNO31g，NaCl0.5g，K2HPO40.5g，KH2PO40.5g，MgSO4·7H2O0.5g，(NH4)2SO40.5g，L-半胱氨酸 100mg，淀粉 10g，pH值為7.0～7.2的水 1 000mL；固體培養(yǎng)基加1.5%～2%瓊脂.

NH3選擇性培養(yǎng)基[6]:蔗糖 50g，氨水 10mL，KH2PO42g，MgSO4·7H2O0.5g，F(xiàn)eSO4·7H2O0.1g，1%ZnSO45mL，NaCl2g，水 1 000mL.

基礎(chǔ)培養(yǎng)基：牛肉膏 3g，蛋白胨 10g，NaCl5g，pH值為7.5的水 1 000mL.

1.2 除臭菌株的富集及分離純化

1.2.1 除臭菌株的富集與分離純化

NH3選擇性液體培養(yǎng)基和改良高氏1號(hào)液體培養(yǎng)基各200mL裝入500mL錐形瓶，加入所取垃圾滲濾液 10mL，加橡膠塞密封，30 ℃、150r·min-1振蕩培養(yǎng) 3d.

富集后的培養(yǎng)液梯度稀釋涂高氏1號(hào)平板，挑取單菌落，平板劃線法進(jìn)一步純化.

1.2.2 高效除臭菌株的篩選

基礎(chǔ)培養(yǎng)基200mL加入三角瓶，滅菌后接入分離純化獲得的菌株2mL(D(600)=0.6)，加入垃圾滲濾液10mL，振蕩培養(yǎng) 3d.采用感官法確定錐形瓶?jī)?nèi)空氣臭味等級(jí)，根據(jù)錐形瓶?jī)?nèi)空氣的臭味等級(jí)，確定相應(yīng)錐形瓶?jī)?nèi)接種的菌株的除臭性能，初步篩選除臭效果較好的菌進(jìn)行復(fù)篩，以加入蒸餾水實(shí)驗(yàn)組作為對(duì)照[9-10].

1.3 除臭微生物的復(fù)配

將篩選出的具有較好除臭性能的3株菌活化，各取3mL菌液，接種到裝300mL基礎(chǔ)培養(yǎng)基的錐形瓶中，置于轉(zhuǎn)速為220r·min-1搖床，30 ℃條件下，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期(4～6d)，即得到復(fù)配除臭菌劑[8]73.

1.4 復(fù)配除臭菌劑除臭效果評(píng)價(jià)

取500g新鮮垃圾平攤于4個(gè)培養(yǎng)皿中后，按投加比2%噴灑除臭菌劑，放于密閉測(cè)試裝置中，設(shè)3個(gè)平行組.定期用大氣檢測(cè)儀測(cè)定其異丁烯、甲苯、硫酸二甲基、二甲基二硫濃度.采用次氯酸鈉-水楊酸分光光度法和亞甲基藍(lán)分光光度法分別測(cè)定NH3和H2S濃度[11].

2 結(jié)果與討論

2.1 除臭菌株的篩選

從廈門市東部固廢垃圾填埋場(chǎng)采集的垃圾滲濾液，經(jīng)過(guò)富集、分離和純化獲得 7株優(yōu)勢(shì)菌，分別命名為JX1～JX7.采用感官法測(cè)定各菌株對(duì)垃圾滲濾液除臭效果，將臭味分為4個(gè)等級(jí)：惡臭(4)、很臭(3)、較臭(2)、微臭(1)、不臭(0)[12].初篩菌株的除臭效果見表1.由表1可知，所分離的菌株中3株具有較好的除臭性能.

表1 初篩菌株的除臭效果

2.2 生活垃圾臭氣釋放量測(cè)定

圖1為未噴灑復(fù)配除臭菌劑的對(duì)照組NH3和H2S濃度在測(cè)試箱內(nèi)變化情況.由圖1可知，NH3和H2S的濃度在測(cè)試期間有一定的下降，這可能是由于測(cè)試初期箱體的不完全密封引起的.但是其濃度下降相對(duì)較小，且能維持一個(gè)穩(wěn)定的濃度，說(shuō)明本文采用的除臭劑性能評(píng)價(jià)裝置能滿足評(píng)價(jià)要求.2.3 復(fù)配除臭菌劑對(duì)NH3的去除效果

圖2為體系噴灑復(fù)配除臭菌劑后NH3濃度的變化曲線，由圖2可見，加入復(fù)配除臭菌劑處理5min，氨氣去除率達(dá)50%以上，處理10min，NH3濃度由220mg·m-3降為18mg·m-3，去除率達(dá)91%.2.4 復(fù)配除臭菌劑對(duì)H2S的去除效果

由圖3可以看出，噴灑復(fù)配除臭菌劑處理1min后，H2S去除率達(dá)42.7%.處理10min，H2S去除效率提高到90.3%.相比于曾蘇等[8]74分離的除臭純培養(yǎng)物或制備的復(fù)合微生物除臭劑，本研究復(fù)配除臭菌劑具有更高的H2S去除率，原因可能是本研究除臭微生物分離自廈門市東部固廢填埋場(chǎng)，其除臭性能評(píng)價(jià)也采用相同來(lái)源的生活垃圾，微生物適應(yīng)性較強(qiáng)，除臭性能較高.

2.5 復(fù)配除臭菌劑對(duì)芳香類化合物去除效果

噴灑復(fù)配除臭菌劑后，生活垃圾產(chǎn)生的二甲基二硫、異丁烯、甲苯、硫酸二甲基四種臭氣氣體濃度下降明顯，且隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，這4種芳香類臭氣的去除率持續(xù)增加，見圖4.復(fù)合微生物除臭劑處理10min，對(duì)這四種臭氣達(dá)到了較高的去除率，其中甲苯去除效率最高，去除率達(dá)90.3%，其次是異丁烯81.0%，硫酸二甲酯去除率最差，仍然達(dá)到71.3%.復(fù)配除臭菌劑理10min后，4種臭氣的去除率幾乎不再提高，可能是測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)4種芳香類臭氣經(jīng)處理后濃度下降到較低值，復(fù)合微生物除臭劑對(duì)低濃度的芳香類臭氣處理能力有限所致.

3 結(jié)語(yǔ)

從廈門市東部固廢填埋場(chǎng)垃圾滲濾液中分離篩選得到3株具有較強(qiáng)除臭能力的菌株，并制成復(fù)配除臭菌劑，該復(fù)配除臭菌劑具有較好的除臭性能，能夠顯著降低該填埋場(chǎng)所取生活垃圾釋放的NH3、H2S和包括二甲基二硫在內(nèi)的4種芳香類臭味氣體，可應(yīng)用于垃圾填埋場(chǎng)及垃圾中轉(zhuǎn)站生物除臭治理.

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(責(zé)任編輯 宋 靜)

Treatment of Microbial Deodorant and itsDeodorization Performance Evaluation

WU Yicheng,DU Yanbin,FU Haiyan,GAO Panfeng，DAI Zhineng

(SchoolofEnvironmentalScience&Technology,XiamenUniversityofTechnology,Xiamen361024,China)

ThreedeodorizingstrainswereisolatedfromtheleachateofXiamenEasternSolidWasteLandfillandmadeintocomplexmicrobialdeodorant,andtheremovalefficienciesofthepreparedcomplexmicrobialdeodorantonNH3,H2Sandodorconcentrationfromgarbagestudied.TheresultsshowedthatremovalefficiencyofNH3andH2Sreach91.4%and90.3%respectivelyaftertreatedfor10min,andremovalefficiencyofdimethyldisulfide,isobutene,toluene,dimethylsulfatereach76.5%,81.0%,90.3%and71.3%respectively.Thiscomplexmicrobialdeodorantshowsgoodperformanceofdeodorizationandappliestoenvironmentalbiologicaldeodoranttreatment.

microbialdeodorant;deodorizingproperties;odor;landfillsite

2016-08-26

2016-10-10

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201511062006)；福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目(JA15372)

吳義誠(chéng)(1984-)，男，講師，博士，研究方向?yàn)槲廴局卫砑夹g(shù).E-mail:ycwu@xmut.edu.cn

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1673-4432(2016)05-0109-04