青霉素菌渣混合堆肥過(guò)程生物特性分析.pdf

1、抗生素菌渣是抗生素生產(chǎn)過(guò)程中的發(fā)酵產(chǎn)物，因其含有殘留抗生素而明確被列入到危險(xiǎn)廢物名單中。目前，推薦的處置技術(shù)是焚燒。但是菌渣中含水率高，使得焚燒預(yù)處理成本增高，而且對(duì)焚燒設(shè)備能力要求也較高，難以持續(xù)性采用此方法。同時(shí)，菌渣中蛋白質(zhì)等有機(jī)物含量高達(dá)90％以上，直接焚燒不利于資源的回收利用而造成浪費(fèi)。雖然有學(xué)者采用堆肥方式處理菌渣，但僅僅是從堆肥工藝角度去研究，沒(méi)有深入研究菌渣堆肥過(guò)程中的生物特性變化。對(duì)此，本實(shí)驗(yàn)采用自動(dòng)控制好氧堆肥工藝，

2、將青霉素菌渣進(jìn)行堆肥處理，系統(tǒng)地研究菌渣好氧堆肥過(guò)程中理化性質(zhì)及生物特性的變化情況，全面地評(píng)價(jià)堆肥的腐熟度及安全性。
　　研究將青霉素菌渣與城市污泥混合進(jìn)行堆肥，添加鋸末、刨花作為調(diào)理劑，同時(shí)設(shè)置不含菌渣的純污泥堆肥作為對(duì)照組（CK組），研究堆肥過(guò)程中的基本理化性質(zhì)、各種酶活性、可培養(yǎng)微生物數(shù)量的變化以及抗性基因和細(xì)菌群落的變化。結(jié)果如下：
　　青霉素菌渣堆肥中隨著溫度的變化，堆肥氣味由最初的刺鼻味逐漸減小最終消失，物料顏色

3、由淺黃色最終變?yōu)榻谏?。堆肥溫?5℃以上持續(xù)了3天，最高溫度達(dá)到58.5℃；含水率下降了25%，最終為48.21%；pH值最終為8.2呈堿性?？偺己涂偟糠謩e下降了3.4%和21.3%。種子發(fā)芽率在堆肥初期幾乎為0，而在堆肥結(jié)束后超過(guò)了60%。菌渣堆肥過(guò)程中過(guò)氧化氫酶活性整體趨勢(shì)變化不大；而酸性磷酸酶活性則先下降后趨于平緩；纖維素酶活性則呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在菌渣堆肥整個(gè)過(guò)程中三種酶活性均高于CK組。菌渣堆肥中脲酶活性升高了50

4、.6%；蛋白酶活性最終上升了10.5%；菌渣堆肥和CK組的蔗糖酶活均呈現(xiàn)上升-下降趨勢(shì)。
　　采用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法和分子生物學(xué)技術(shù)研究菌渣堆肥過(guò)程中微生物群落的變化，發(fā)現(xiàn)在堆肥過(guò)程中可培養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量呈現(xiàn)升高-降低趨勢(shì)，放線(xiàn)菌數(shù)呈現(xiàn)升高-降低-升高最終穩(wěn)定的變化過(guò)程，堆肥初期菌渣堆肥中細(xì)菌和放線(xiàn)菌數(shù)低于對(duì)照組，進(jìn)入高溫期之后，二者數(shù)量均高于CK組；菌渣堆肥中真菌數(shù)量整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。同時(shí)采用T-RFLP（末端限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)）研

5、究細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的演替規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在高溫期細(xì)菌多樣性最少，進(jìn)入腐熟期群落結(jié)構(gòu)多樣性有了很大的提高，且高于CK組。
　　對(duì)菌渣堆肥中抗性基因污染進(jìn)行研究，以三種β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗性基因?yàn)槟０孢M(jìn)行定性PCR擴(kuò)增，結(jié)果只檢測(cè)到菌渣堆肥中存在的抗性基因?yàn)門(mén)EM型，而CK組都沒(méi)有檢出。采用熒光定量PCR計(jì)算堆體中抗性基因的拷貝數(shù)，結(jié)果表明，抗性基因數(shù)量會(huì)隨著堆肥過(guò)程的進(jìn)行逐漸增加，說(shuō)明堆肥不但不能削減抗性基因的含量，反而會(huì)促進(jìn)抗性基因數(shù)量的增長(zhǎng)和轉(zhuǎn)