着城市化进程的加快,城市垃圾数量越来越多,其成分也越来越复杂,许多国家开始对垃圾进行细化或垃圾分类,以达到资源回收和彻底降解的目的。其中厨房垃圾是生活垃圾的主要来源,如果控制住垃圾的源头,用家庭用生活垃圾处理机将厨余垃圾就地及时处理,制成有机肥料,用于蔬菜和花卉的栽培,这将是简单、易行、高效和彻底的垃圾处理方法,会大大减少城市生活垃圾给环境造成的压力,因而它已成为各国研究开发的热点。笔者将通过剖析一种进口生活垃圾处理机随机附带的菌剂微生物,分析鉴定不同反应条件、反应阶段中的降解生活垃圾的微生物菌群,旨在为建立生物降解生活垃圾自主技术打下基础。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原材料。主要为厨余生活垃圾,将其分成混合生活垃圾和分类生活垃圾;微生物菌剂。
1.1.2主要试剂。可溶性淀粉、甘油、氯化钠为分析试剂;酵母膏、蛋白胨为生化试剂。
1.1.3主要仪器。家庭用生活垃圾处理机(进口装置);XS-2122-201光学显微镜,JNOEC公司生产;FA1104电子天平,上海新诺仪器厂生产;菌种鉴定仪,Biolog公司生产。
1.2方法
1.2.1混合垃圾收集。收集厨余生活垃圾,剔除其中的塑料、木片、纸张等异物及大块猪骨等,沥干(平均含水质量分数为8%),每批称重约1.0kg作为试验用混合垃圾原料。厨余垃圾的成分很复杂,其各组分的含量是呈随机分布的。垃圾成分主要分为淀粉、纤维素、蛋白质、脂肪和壳多糖等5类。
1.2.2分类垃圾收集。淀粉类垃圾、纤维素类垃圾、蛋白质类垃圾是分别以淀粉、纤维素、蛋白质为主要成分(各占总垃圾质量的60%)的垃圾,其余次要的组分占垃圾总量的40%。
1.2.3复合菌剂中菌株的培养和鉴定。称取适量的菌剂,用无菌生理盐水对菌剂进行10倍系列均匀稀释,取10-2~10-5 4种稀释度菌悬液各2份(每份0.1 ml)于酵母膏-蛋白胨培养基上均匀涂布,分别置于35和45℃恒温箱中培养48 h后,挑取形态相异的单菌落划线分离成纯菌落。将每份纯菌落均制成20%甘油-生理盐水菌悬液,于-70℃冻存,待Biolog分析鉴定。
1.2.4降解各类垃圾的优势菌群中菌株的培养。
1.2.4.1取样。在垃圾降解反应处在“高速稳定期”时,加入混合垃圾,当其恢复至高速稳定期时再继续运行10h左右,此时取处理机中反应物料样5g作为含优势菌群的样品。分类生活垃圾的优势菌群的物料取样,除了加入垃圾类型应作相应改变外,其余方法同上。
1.2.4.2培养和鉴定。取上述含各类垃圾的优势菌群的物料样5 g,分别以试剂可溶性淀粉、马铃薯、蛋白胨及按比例配制的混合物作为相应的降解各类垃圾的优势菌群的发酵培养基,在35℃下培养约36h。取发酵物适量,用无菌生理盐水洗涤,上清液稀释涂平板,于45℃下培养24 h后,挑取形态相异的单菌落划线分离成纯菌落,将这些纯菌落分别制成20%甘油-生理盐水菌悬液,于-70℃冻存,待Biolog分析鉴定。
1.2.5菌株的鉴定方法。将待鉴定的菌株进行细菌16S rDNA序列分析,按各个菌株与Biolog数据库中菌株的相似性(SIM)、位距(DIST)以及概率(PROB)指标提供鉴定报告。
2结果与分析
2.1复合菌剂中的微生物菌株鉴定
从复合菌剂中共分离鉴定出7株细菌和1个枯草芽孢杆菌属的4株细菌。7株细菌包括伯克霍尔德菌(Burkholderia multivorans)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、肉食杆菌属(Carnobacterium divergens)、葡萄球菌(Staphycoccus saprophyticus)、环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)、淀粉液化芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciensB)和黏质罗菌(Rothia mucilaginosa),以上均为土壤和水体环境中常见的细菌。分离到的4株枯草芽孢杆菌也是常见菌。值得注意的是,伯克霍尔德菌对人有致病作用,藤黄微球菌、葡萄球菌是条件致病菌。