新型復合微生物制劑對垃圾填埋場的除臭效果

摘要：從２０１０年７月２８日到８月１６日，利用農業微生物學國家重點實驗室保藏的沼澤紅假單胞菌（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ）、枯草芽孢桿菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、地衣芽孢桿菌（Ｂ. ｌｉｃｈｅｎｆｏｒｍｉｓ）、短小芽孢桿菌（Ｂ. ｐｕｍｉｌｕｓ）、嗜酸乳桿菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ）等５種微生物制成菌劑，采用直接噴灑的方式，治理湖北省鐘祥市沿山頭垃圾填埋場垃圾惡臭問題。結果表明，治理結束后，垃圾填埋場內采樣點處的ＮＨ３、Ｈ２Ｓ的濃度分別下降了６５．８５％、８７．５０％，居民區采樣點處的ＮＨ３、Ｈ２Ｓ的濃度分別下降了５９．３８％、８１．８２％。利用微生物制劑消除垃圾填埋場臭氣污染是可行的。

關鍵詞：微生物制劑；垃圾；ＮＨ３；Ｈ２Ｓ；除臭效果

中圖分類號：Ｘ１７２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）01－0035-03

Deodorant Effect of a New-type Compound Microbiological Preperation in Landfill

ＷＡＮＧ Ｙｉｎｇ－ｘｕｅ１，２，ＺＨＡＯ Ｓｈｕ－Ｍｉａｏ１，２，ＷＵ Ｄｉｎｇ－ｘｉｎ１，２，ＬＩ Ｋｕｎ３，ＬＩＵ Ｈｕａ－Ｍｅｉ３，ＬＩＡＮＧ Ｙｕｎ－ｘｉａｎｇ１，２

（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｗｕｈａｎ ｋｅｒｎｅｌ Ｂｉｏ－ｔｅｃｈ Ｃｏ．，Ｌｔｄ， Ｗｕｈａｎ ４３００７４， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ deodorant effect ｏｆ ａ ｎｅｗ－ｔｙｐｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ microbiological preperation ｉｎ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｉｎ Ｚｈｏｎｇｘｉａｎｇ， Ｈｕｂｅｉ was ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｅｏｄｏｒａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｕｓｉｎｇ Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ， Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ， Ｂ. ｌｉｃｈｅｎｆｏｒｍｉｓ， Ｂ. ｐｕｍｉｌｕｓ ａｎｄ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ ａｎｄ ｗｅｒｅ ｓｐｒａｙｅｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｔｏ ｒｏｔｔｅｎ ｇａｒｂａｇｅ ｆｒｏｍ Ｊｕｌｙ ２８ ｔｏ Ａｕｇｕｅｓｔ １６， ２０１０． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ＮＨ３， Ｈ２Ｓ ｗｅｒｅ ｄｅｃｌｉｎｅｄ remarkably． Ｉｎ ｓａｍｐｌｅ ｐｏｉｎｔ inside landfill， ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ＮＨ３ ｗａｓ ６５．８５％， ａｎｄ Ｈ２Ｓ ｗａｓ ８７．５０％． Ａｎｄ ｉｎ ｓａｍｐｌｅ ｐｏｉｎｔ in residential area， ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ＮＨ３ ｗａｓ ５９．３８％， ａｎｄ Ｈ２Ｓ ｗａｓ ８１．８２％．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： microbiological preperation； ｇａｒｂａｇｅ； ＮＨ３； Ｈ２Ｓ； ｏｄｏｒ－ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｅｃｔ

城市生活垃圾是指人們日常生活中產生的固體廢棄物，主要成分為廚余、廢紙張、塑料、玻璃、織物等［１］。隨著都市規模的不斷擴大，人口的高度集中，城市生活垃圾也日益增多，人均年產量為４５０ ｋｇ左右，并且以每年不低于８％的速度遞增。我國年產生活垃圾已達１．５億ｔ。另外，有機生活垃圾在城市生活垃圾中占了相當大的比例，在發達國家的城市生活垃圾中，有機成分的含量高達７０％，我國的城市生活垃圾有機成分含量相對較低，以廚余垃圾為主，有機成分占３６％～４５％［２］。

目前，國內對生活垃圾的處理以填埋技術為主［３］。由于城市生活垃圾的集中堆放，致使垃圾填埋場的惡臭氣體產生量大，持續時間長，影響范圍廣，成為近年來空氣污染投訴比較嚴重的環境問題。惡臭污染是一種比較常見的環境污染，近年來，隨著生活環境的不斷改善，人們對于惡臭污染越來越關注。城市生活垃圾運到垃圾填埋場填埋后，在好氧、厭氧發酵過程中，均會產生一定的惡臭氣體。垃圾填埋產生的惡臭氣體為混合氣體，甲烷和二氧化碳的含量最高，而主要的惡臭氣體為氨氣、硫化氫［４］。

我國在１９９３年制定的惡臭污染物排放標準中確定了Ｈ２Ｓ、ＮＨ３、（ＣＨ３）２Ｓ、ＣＳ２、ＣＨ３ＳＨ、（ＣＨ３）３Ｎ和ＡＲ－ＣＨ＝ＣＨ２等惡臭污染物［５，６］。與傳統的物理、化學除臭方法相比較，生物除臭法具有工藝簡單、適應性廣、成本低廉、兼具抗菌功效、無二次污染等特點，具有更廣闊的應用前景［７，８］。關于生物除臭法的報道最早見于１９５７年Ｐａｎｅｒａｙ利用土壤微生物處理Ｈ２Ｓ廢氣的美國專利［９］。經過幾十年的發展，各類生物除臭劑已應用到生產和生活的許多方面，并取得了明顯的成效。但以噴灑的方式將微生物除臭劑直接應用在垃圾填埋場除臭方面的研究，在我國鮮有報道［１０］。以微生物制劑為除臭劑，以噴灑的方式直接應用于垃圾填埋場，探討其消除垃圾填埋場惡臭的可行性及應用效果，是利用微生物制劑消除垃圾填埋場惡臭的一次有益嘗試。

１ 材料與方法

１．１ 試驗地點及環境狀況

鐘祥垃圾填埋場位于湖北省鐘祥市漢江以東，全市所有的生活垃圾在此進行填埋處理。一般每天上午將鐘祥市城區的生活垃圾拖到垃圾填埋場進行填埋。垃圾填埋場比較簡陋，垃圾暴露的面積在１ ０００ ｍ２左右。圖１為鐘祥垃圾填埋場的示意圖。

在鐘祥市環境監測站工作人員指導下選擇采集點。圖１中五角星的ａ和ｂ是試驗采集垃圾填埋場臭氣的采集點，其中ａ為場內，ｂ為居民家門口。

試驗時間為２０１０年７月２８日至８月１６日，日最低氣溫為２５～２８ ℃，最高氣溫為３２～３７ ℃。

１．２ 微生物制劑

光合細菌制劑Ａ：該制劑由液體厭氧發酵而成，外觀呈深紅色。主要成分為沼澤紅假單胞菌（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ），有效活菌數≥５×１０９ ＣＦＵ／ｍＬ。

有機礦化芽孢桿菌制劑Ｂ：該制劑由液體深層發酵經濃縮干燥而成，外觀呈灰白或淡黃色固體粉末。主要成分為枯草芽孢桿菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、地衣芽孢桿菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｌｉｃｈｅｎｆｏｒｍｉｓ）、短小芽孢桿菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ pumilus），３種菌的比例為３∶４∶３，有效活菌數≥２×１０１０ＣＦＵ／ｇ。

嗜酸乳桿菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ）：液體厭氧發酵而成，外觀呈褐色，有效活菌數≥１×１０９ ＣＦＵ／ｍＬ。

以上５種微生物均從自然環境中分離篩選，沒有經過遺傳改造，是我國農業部允許使用的飼用安全菌株［１１］。

１．３ 微生物制劑的活化

Ａ、Ｃ 制劑可以直接使用，不需要活化。使用前將菌液搖勻即可。Ｂ制劑的活化：將制劑Ｂ與自來水混合，菌劑與水的比例為１∶１００（Ｗ／Ｗ），同時加入與制劑Ｂ同等質量的紅糖，攪拌均勻，并在活化過程中不時攪拌，活化時間為１２０ ｍｉｎ。

１．４ 微生物制劑的施用

將微生物制劑注入灑水車中并加水稀釋，在垃圾上進行噴灑，噴灑時間為每天１６∶００～１８∶００，投放的量和時間如表１所示。

１．５ 臭氣的采集及檢測方法

每隔２～３ ｄ到鐘祥垃圾填埋場采樣1次，采樣時間固定在上午的９∶００～１１∶００，采樣完后將樣品帶到鐘祥市環境監測站進行檢測。惡臭的測定：主要是檢測惡臭氣體成分中的Ｈ２Ｓ、ＮＨ３，惡臭物質嗅閾值及臭味特征如表２。Ｈ２Ｓ的測定采用亞甲基藍分光光度法（ＧＢ １１７４２—19８９），ＮＨ３的測定采用次氯酸鈉－水楊酸分光光度法（ＧＢ １４６７９—19８９）。

２ 結果與分析

２．１ 微生物制劑對垃圾填埋場內外ＮＨ３的除臭效果

由圖２可知，采樣點ａ處ＮＨ３的濃度由試驗開始時（２０１０年７月２８日）的０．０４１ ｍｇ／ｍ３下降到試驗結束時（２０１０年８月１６日）的０．０１４ ｍｇ／ｍ３，ＮＨ３的去除率達６５．８５％。在試驗開始后的1個星期內下降比較迅速，此后ＮＨ３的濃度有波動，但變化不大，能夠維持在比較低的水平。采樣點ｂ處ＮＨ３的濃度由試驗開始時的０．０３２ ｍｇ／ｍ３下降到試驗結束時的０．０１３ ｍｇ／ｍ３，ＮＨ３的去除率達５９．３８％。試驗開始后也是在1個星期內ＮＨ３的濃度降得比較快，與采樣點ａ相比，后期的波動不大。因為不是每天上午都有垃圾填埋，而每次采樣的時間固定為９∶００～１１∶００，所以在采樣點ａ處ＮＨ３的濃度受到了每天運進垃圾的影響，而有一定的波動是比較正常的。相比較而言，采樣點ｂ處因為距離垃圾填埋場較遠，所以影響不大。

２．２ 微生物制劑去除垃圾場填埋內外Ｈ２Ｓ的效果

由圖３可知，采樣點ａ處Ｈ２Ｓ的濃度由試驗開始時的０．０１６ ｍｇ／ｍ３下降到試驗結束時的０．００２ ｍｇ／ｍ３，Ｈ２Ｓ的去除率達８７．５０％。在試驗開始后Ｈ２Ｓ的濃度迅速降低，1~3 d下降幅度最大。之后的７ ｄ里Ｈ２Ｓ的濃度變化不大，１０ ｄ之后Ｈ２Ｓ濃度又有一定的下降。采樣點ｂ處的Ｈ２Ｓ濃度由試驗開始時的０．０１１ ｍｇ／ｍ３下降到試驗結束時的０．００２ ｍｇ／ｍ３，Ｈ２Ｓ的去除率達８１．８２％。在試驗開始后的１０ ｄ內Ｈ２Ｓ的濃度迅速下降，之后波動不大，總體維持在一個比較低的濃度水平。

２．３ 除臭感官效果

在噴灑微生物制劑之前，據垃圾填埋場周圍居民和鐘祥市環衛所工作人員反映，垃圾填埋場的惡臭令人難以忍受，附近村民堵路、不讓拖運垃圾的環衛車進入垃圾填埋場的事件時有發生。通過噴灑微生物制劑后，垃圾填埋場內外的臭味明顯減弱，經過６~７次的連續噴灑后，附近居民反映已基本聞不到臭味，只是在上午起南風的時候，會偶爾聞到一點臭味，可能原因是上午有生活垃圾拖進垃圾填埋場填埋造成的臭氣釋放。

２．４ 抑蠅效果

試驗中發現通過連續噴灑微生物制劑，不僅能有效去除惡臭，而且對蒼蠅有非常好的抑制作用。試驗剛開始時，在垃圾填埋場堆體和灑水車上均爬滿了蒼蠅。試驗開始后的８月１號，發現垃圾填埋場內的蒼蠅明顯減少；到試驗結束時的８月１６號，發現垃圾填埋場內的蒼蠅數量減少了大半。這一觀察結果也得到了附近村民的證實。

３ 討論

試驗結果表明，噴灑微生物制劑后，垃圾填埋場內外的臭味得到緩解，不管是臭氣總體感覺還是從氨氣、硫化氫的變化來看，都可以證明這一點。其中ＮＨ３的濃度在垃圾填埋場內外分別下降了６５．８５％和５９．３８％；Ｈ２Ｓ的濃度在垃圾填埋場內外分別下降了８７．５０％和８１．８２％。另外，通過試驗發現微生物制劑對蒼蠅具有顯著的抑制作用。噴灑微生物制劑后，垃圾填埋場內外蒼蠅的數量逐漸減少。

關于微生物制劑抑制蒼蠅的研究已有報道。丁雪梅等［１２］在研究ＢＭ微生物制劑消除垃圾填埋場臭氣時就指出，ＢＭ微生物制劑具有一定的抑蠅作用，并分析認為是ＢＭ微生物制劑中微生物的分泌物打亂了蒼蠅等變態昆蟲的生理代謝功能，中斷了變態過程的進行，使得蛆變不成蛹和蒼蠅，阻斷了蒼蠅的繁衍滋生。同時由于惡臭的消除，減少了外來蒼蠅的遷飛，從而使垃圾填埋場的蒼蠅大量減少，達到了除臭和抑蠅的效果。

在利用微生物制劑消除垃圾填埋場惡臭方面，污染物的濃度、制劑的用量及投放方式、環境溫度、垃圾成分等對除臭效果均有影響，在此次應用試驗中并未對其進行深入探討，有關這方面的內容還需要在以后的實際應用中進一步探討和研究。同時關于微生物制劑具有抑蠅效果，各地研究報道較多，但缺乏機理的研究，這方面也有待進一步研究。

參考文獻：

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