摘    要

堆肥是农村生活垃圾资源化处理最有前景的发展方向。然而，堆肥过程产生的恶臭污染问题日益突出。对恶臭气体收集后利用生物过滤法处理，虽然除臭效果好，但存在设备投入多、成本高、经济性差、难以操作管理等问题，不适合我国农村实际情况。优化堆肥工艺降低源头产生的恶臭气体量，是高效低耗地解决垃圾堆肥过程恶臭污染的有效途径。本研究拟建立垃圾堆肥处理VOCs污染原位控制反应器，通过室内模拟实验，采用GC-MS先进监测分析方法和现代高通量测序技术，明确不同垃圾堆肥工艺参数对VOCs气体释放的影响机制，弄清恶臭源减量过程功能微生物群落结构演替规律，阐明垃圾堆肥过程VOCs气体原位控制机理，为垃圾堆肥过程VOCs气体污染控制新技术的开发提供理论依据。85192

关键词:垃圾堆肥; VOCs； BTEX； 高通量测序； 微生物群落结构

Abstract

Composting is the most promising rural living garbage recycling processing development direction, but odor pollution also restrict the development of compost。We take food waste as packing material for aerobic composting。 Although using the biological filter to collect odor is very effective, the cost and time are also much higher for country。 Optimizing operating environmental factors can also solve the VOCs problem and cost less。 Our research using reactor to simulate the composting process, and results were detected by GC-MS and high-throughput sequencing。 The mechanism between operating environmental factors and VOCs pollution is revealed, and a further exploration between functional microbe and VOCs emission reduction also been analyzed。源Q于W优H尔J论K文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201.,8766

Keywords: waste compost； VOCs； BTEX； high-throughput sequencing； Microbial community structures

目    录

1。 引言 4

1。1 垃圾堆肥VOCs污染控制技术研究进展 5

1。2 堆肥VOCs污染控制微生物学机理研究进展 5

1。2。1 微生物群落分子生物学研究方法 5

1。2。2 堆肥VOCs微生物生态研究 6

1。3 论文研究意义、目的及内容 6

1。3。1 研究意义 6

1。3。2 研究目的 7

1。3。3 研究内容 7

2。 实验材料和方法 8

2。1 实验技术路线 8

2。2 模拟厨余垃圾堆肥反应器搭建与运行 9

2。2。1 模拟厨余垃圾堆肥反应器搭建 9

2。2。2 堆肥原料制备及运行参数 9

2。2。3 样品采集 11

3。 好氧堆肥过程VOC气体减排与相关功能微生物生态研究 12

3。1 VOCs释放情况 12

3。2 VOCs释放减量最优工艺参数 15

3。3 VOCs恶臭与功能性微生物之间关系 16

4。 结论 18

致谢 20

参考文献 20

1。 引言来自优W尔Y论W文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520,18766

随着中国国民经济的发展、人口数量和人民生活水平的提升，生产垃圾的数量也在增加，其中有机垃圾所占的比例也越来越大，据国家统计局数据（图1-1），2012年中国生活垃圾清运量已达1。71×108吨，其中无害化处理率也逐渐提高。垃圾堆肥是一种通过在自然界中广泛生活的真菌、细菌等微生物对垃圾进行降解，得到能作为土壤改良剂或是有机肥料的稳定有机成分的过程[1]。然而，一方面，组成恶臭的挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）等的流失造成了堆肥产品的肥效降低[2]，另一方面堆肥产生的恶臭气体中存在BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）等有毒有害气体，会对堆肥厂附近居民及周边生态环境造成极其恶劣的影响[3,4]。另外，堆肥过程中的真菌会释放孢子进入周围空气中，形成生物气胶，因此堆肥恶臭危害不容忽视[4,5]。挥发性有机物（VOCs）不仅是恶臭污染的主要来源，也是温室气体的主要来源。大多数VOCs气体由于其较低的阈值和潜在的毒性会对大气造成污染，也会危害人畜健康。再者，VOCs会干预大气中OH自由基并产生对流层臭氧，同时VOCs氧化会形成PM2。5（particulate matter 2。5）的主要成分二次有机气溶胶（secondary organic aerosols，SOAs）[6,7]。