吳義誠，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)配及其性能評價

吳義誠，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垃圾滲濾液分離3株具有較強除臭性能菌株，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

隨著我國經(jīng)濟的發(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，2012年我國城市生活垃圾清運量已達(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程會產(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單、經(jīng)濟、且不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，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)域的研究熱點之一[7].本研究從廈門市東部固廢垃圾填埋場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 實驗材料

采樣：實驗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.

高氏1號培養(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內(nèi)空氣臭味等級，根據(jù)錐形瓶內(nèi)空氣的臭味等級，確定相應(yīng)錐形瓶內(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，以加入蒸餾水實驗組作為對照[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)至對數(shù)生長期(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價

取500g新鮮垃圾平攤于4個培養(yǎng)皿中后，按投加比2%噴灑除臭菌劑，放于密閉測試裝置中，設(shè)3個平行組.定期用大氣檢測儀測定其異丁烯、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采集的垃圾滲濾液，經(jīng)過富集、分離和純化獲得 7株優(yōu)勢菌，分別命名為JX1～JX7.采用感官法測定各菌株對垃圾滲濾液除臭效果，將臭味分為4個等級：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定

圖1為未噴灑復(fù)配除臭菌劑的對照組NH3和H2S濃度在測試箱內(nèi)變化情況.由圖1可知，NH3和H2S的濃度在測試期間有一定的下降，這可能是由于測試初期箱體的不完全密封引起的.但是其濃度下降相對較小，且能維持一個穩(wěn)定的濃度，說明本文采用的除臭劑性能評價裝置能滿足評價要求.2.3 復(fù)配除臭菌劑對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，其除臭性能評價也采用相同來源的生活垃圾，微生物適應(yīng)性較強，除臭性能較高.

2.5 復(fù)配除臭菌劑對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，且隨處理時間的延長，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)合微生物除臭劑對低濃度的芳香類臭氣處理能力有限所致.

3 結(jié)語

從廈門市東部固廢填埋場垃圾滲濾液中分離篩選得到3株具有較強除臭能力的菌株，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)練計劃項目(201511062006)；福建省中青年教師教育科研項目(JA15372)

吳義誠(1984-)，男，講師，博士，研究方向為污染治理技術(shù).E-mail:ycwu@xmut.edu.cn

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1673-4432(2016)05-0109-04