专利名称：
一种用于畜禽养殖的复合微生物床
摘要：
本实用新型是一种用于畜禽养殖的新型复合微生物床，属于畜禽养殖设施及技术领域。主要包括生物垫料层（1）、填充层（2）、导气管（3）、防渗层（5），其中垫料层由谷壳、蚕沙、锯木屑等多种材料混合制成，内混合培养有一定量的微生物菌种，可发酵分解畜禽产生的粪污并消除臭气。填充层由秸秆、稻草、一定土壤组成，其特点在于填充层中培养有一定数量的蚯蚓，蚯蚓对生物床中碳、氮、磷养分循环的循环有关键作用，可提高微生物活性，抑制病原菌，其消解转化成的蚯蚓粪是良好的肥料，服务一定期限后生物床材料可回收制成肥料综合利用。填充层底部设置有导气管，可提高生物床通透性，有效避免生物床结板。本实用新型提高了生物床透气性及物质循环速率，延长了生物床使用寿命。
背景技术：
随着我国养殖业的发展，畜禽产生的粪污也日益增加，若未经处理排放将会对环境造成严重污染。传统的畜禽养殖是将粪污收集，对粪便无害化处理转化为肥料利用，污水集中处理达标排放，但此法在养殖过程中产生恶臭，对周边环境造成严重污染，粪污运送也增加了运输成本。猪舍冲洗粪污会消耗大量的水资源及电能，大大增加了养殖成本。
由此发酵床养殖技术得到了推广和发展，但传统发酵床技术存在着许多缺陷。传统发酵床维护成本高，由于湿度高及通气性差，生物垫料容易结板，不利于微生物生长，容易出现死床现象，发酵床的寿命缩短，并且过高的湿度会影响畜禽的生长，容易滋生病菌，为此需要经常对生物床进行翻堆、添加菌种，导致成本的上升。此外，传统发酵床技术温度难以控制，发酵过程中会产生50-70摄氏度左右的高温，不利于畜禽的生长。
本实用新型采用复合微生物床技术，生物垫料层使用多种材料混合，提供有益于微生物生长的载体，培育新型微生物组合，区别于传统发酵床的以酵母菌为主的组合菌，并对生物床通气，保持生物床通透性，达到温度可控的目的。填充层引入蚯蚓，促进生物床体系的稳定，并有效抑制了病原菌，延长了生物床的使用寿命，同时提高畜禽免疫力，有利于畜禽的快速生长。
内容：
复合微生物床由生物垫料层、填充层、通气装置、防渗层组成，其中：
生物垫料层由谷壳、少量蚕沙、锯木屑、玉米芯碎屑等组成，并经过严格的消毒，最后与组合菌种混合发酵制成。垫料层厚度为20-80cm，可根据养殖不同的畜禽匹配填料厚度。生物垫料层预制好，最后均匀铺设即可。畜禽粪污主要在生物垫料层被分解转化，粪污产生的气体也被菌种吸收转化，少量剩余粪污及其他产物被转移到填充层，由蚯蚓分解转化，由此达到无恶臭零排放的目的。
填充层由秸秆、稻草及少量的土壤组成，经过专门消毒后均匀铺设，在其中培育有一定量的蚯蚓。微生物垫料层及填充层中的组合菌在分解粪污后会剩余少量水分，并且在分解过程中会产生少量水分，为填充层中的蚯蚓提供了相对潮湿的环境。蚯蚓通过取食、粉碎、混合等活动使复杂有机质转变为微生物可利用的形式，增加生物床微生物与有机质的接触面积，促进微生物对粪污的分解转化作
用，对土壤中碳、氮、磷养分循环等关键过程产生影响，最终促进土壤养分循环和周转速率，提高生物床的生物肥力。蚯蚓可以通过改善微生境(排粪、作穴、搅动)、提高有机物的表面积、直接取食、携带传播微生物等方式影响生物床微生物数量、活性、组成和功能。蚯蚓经过吞咽、破碎、混合及排泄将少量粪污、填充物及土壤颗粒转变为蚯蚓粪，蚯蚓粪具有很好的通气性、排水性和高的持水量。蚯蚓粪中富含大量微生物和有机质，可以明显改善生物床的理化性质，增加生物床养分、有机质和酶活性，并为生物床微生物的生存提供养分和能量，促进微生物繁殖，增加微生物的数量。此外，蚯蚓粪可抑制病原菌生长，控制病害蚯蚓粪中含有几种放线菌和链霉菌，可通过释放几丁质酶和抗生素来降解植物病原菌，限制病原微生物的生长。蚯蚓粪中的链霉菌可对大多数真菌病原体产生拮抗作用。通过引入蚯蚓使生物床产物的植物肥效增加，大大提高了生物床服务期满后作为肥料的可利用性。
通气装置由导气管、控制阀门及风机（4）组成。采用机械强制通风，通过生物床温度、湿度反馈控制送风量。通风系统以每一间猪舍为单位，可根据需要采用一单元或多单元分区通风，通过母管连接支管，由阀门来控制通风。通风平行网状布置，在猪舍内均匀布置，通风孔开在管道两侧，防止通风管堵塞。生物床设置有温度传感器（7）、湿度传感器（8）及控制系统，可根据生物床温度及湿度控制进风量，使生物床维持温度计湿度的稳定。此外，通过阀门控制复合微生物床间歇，通风可以为生物床提供兼性好氧的环境，有利于不同种类的微生物发挥作用。
防渗层采用HDPE或其他防渗材料，铺设于生物床最底层，防止污水深入地下污染地下水。
附图说明：
图一为复合微生物床平面示意图
图二为复合微生物床剖视图
1—生物垫料层
2—填充层
3—导气管
4—风机
5—防渗层
6—猪舍立柱或围墙
7—温度传感器
8—湿度传感器
复合微生物床是一种新型的畜禽养殖设施，养殖粪污在活跃的微生物环境下快速分解，转化成可回收利用的物质，达到无污染、零排放的目的，并创造了温度适宜、湿度适宜的养殖环境，在益生菌的作用下畜禽得到健康快速的生长，品质更优良。
实施方式：
复合微生物床可用于传统畜禽养殖改造，也可用于新养殖设施的建设，具体通过以下方法实现：
在养殖舍底层铺设一层2-5mm厚度的HDPE防渗膜，或采用其他防渗材料涂层，HDPE膜在铺设前尽量清理干净地面杂物，避免防渗膜遭到损坏。HDPE 膜在铺设中，应避免产生人为褶皱，温度较低时，应尽量拉紧，铺平。设置防渗层可以有效避免可能产生的污水污染地下水。防渗层铺设完成后在其上铺设通风管道，采用网状均匀分布气管，保证生物床均匀通风，避免出现死角，并安装好阀门、风机及控制系统，通风量由阀门控制。然后铺设一层厚度为300-500mm 的填充层，填充层材料由秸秆、稻草及少量泥土组成，其中秸秆、稻草破碎至10-100mm的长度，并经过严格消毒去除病原菌、虫卵等生物，在铺设过程中保持一定的湿度，创造适宜蚯蚓生存的环境并在其中培育适量的蚯蚓。蚯蚓培育在填充层一方面可以避免因畜禽踩踏造成蚯蚓损伤，另一方面可以实现垫料层分解、填充层“化肥”的作用。在填充层上面铺设一层生物垫料层，生物垫料层由粒度为3-20mm的谷壳、少量蚕沙、锯木屑、玉米芯碎屑等材料组成，厚度可根据畜禽种类的不同设置200-800mm。经过严格的消毒后在其中培育一定数量的组合菌种。最后在垫料层、填充层均设置有温度传感器，并与通风系统相连，通过PLC精确控制生物床的兼性好氧环境。
复合微生物床一次性铺设，到服务期结束时间内无需在重新添加生物垫料，有效解决养殖环境恶劣、环境污染、投资成本高等问题，服务期满后生物床材料可作为肥料回收利用，实现资源循环利用，提高经济效益。
图一
图二
生物质循环流化床锅炉技术介绍 发表时间：2019-09-21T22:55:42.280Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：刘曼 [导读] 摘要：生物质能是重要的可再生能源，具有资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著的特点。 中国能源建设集团山西电力建设有限公司山西太原 030012 摘要：生物质能是重要的可再生能源，具有资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著的特点。生物质锅炉供热具有清洁环保经济适用的特点，一是技术比较成熟，工艺简单；二是大气污染物排放较少，生物质燃料锅炉燃烧排放SO2浓度较低，安装除尘设施后锅炉烟尘、氮氧化物排放可达到轻油排放标准，以林业剩余物为主的生物质燃料锅炉大气污染物排放可达到天然气标准；三是经济可行，生物质燃料价格较低，生物质锅炉供热有着较为明显的成本优势；四是分布式供热，直接在终端消费侧替代燃煤供热，分散布局，运行灵活，适应性强，满足多元化用热需求。目前国内生物质燃烧的锅炉有往复式炉排炉、水冷振动式炉排炉、循环流化床锅炉、联合炉排锅、链条炉等等。其中链条炉和循环流化床运行较为广泛。本文对循环流化床锅炉和链条炉进行分析比较，为生物质锅炉选型提供依据。 关键词：生物质；循环流化床锅炉；链条炉；技术性能比较；经济性比较 引言 生物质是清洁、稳定、分布广泛的可再生资源，生物质的利用符合能源转型、碳减排、清洁环保及治理雾霾的能源发展战略。随着国家对环境保护的要求不断提高，生物质等可再生能源的重要性逐渐增加，国家先后发布多个文件，大力支持生物质发电技术应用推广。生物质发电技术包括生物质直接燃烧发电、生物质混合燃烧发电、生物质气化发电等。生物质直接燃烧技术生产过程比较简单，设备和运行的成本相对较低，是现行的可以大规模推广利用的技术。而循环流化床燃烧方式因其强烈的传热、传质、低温燃烧、燃料适应性广，负荷调整范围宽、燃烧效率高等特点，被广泛的应用于生物质发电。本文从生物质燃料的特点出发，介绍生物质直燃流化床锅炉的技术特点及相关技术问题。 1生物质燃料特性 1.1几种典型的生物质燃料 固体生物质燃料取材广泛，主要包括木本原料，即树木和各种采伐、加工的残余物质；草本原料，如农作物秸杆、草类及加工残余物；果壳类原料，如花生壳、板栗壳等；其他混杂燃料，如生活垃圾、造纸污泥等。 1.2生物质燃料灰分特性 生物质灰中含有丰富的无机矿物质成分，如：硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐与磷酸盐等，灰的组成对生物质的热解特性有着重要的影响，且硅酸盐、碱金属及碱土金属的存在易引起管路系统的结渣、堵塞。为了安全、高效地运行，需对生物质灰的主要矿物质及微量元素的组成进行全面的分析。 2生物质CFB锅炉技术开发 2.1国内外生物质发电技术应用 我国生物质能目前主要以农林废弃物为主，农业废弃物主要是农作物秸秆。生物质发电产业通常包括生物质直燃发电、生物质混燃发电和生物质气化发电。国外烧秸秆及其它生物质的新建机组一般都采用了炉排燃烧的小型锅炉。秸秆通常被打成标准尺寸的大捆，应用专用设备打捆、装卸和运输。秸秆通过螺旋送料机，送进炉膛，在炉排上燃烧。 2.2生物质CFB锅炉技术介绍 CFB锅炉的燃烧方式、高温床料、特殊的物料循环系统，低温燃烧、燃料的适应性广等特性，使其更适合生物质燃料的复杂多变及低氮排放要求。锅炉采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统，炉膛蒸发受热面采用膜式壁，炉膛内内置屏式三级过热器和水冷屏，以提高整个过热器系统的辐射传热特性，使锅炉过热汽温具有良好的调节特性。旋风分离器采用汽冷结构，回料阀为非机械型，回料为自平衡式。炉膛、分离器、回料阀组成了物料的热循环回路，分离后的烟气进入尾部烟道。尾部烟道采用三烟道型式，下行的一烟道内布置低温过热器、上行的二烟道内布置中温过热器和高温省煤器，下行的三烟道内布置低温省煤器和空气预热器。一、二烟道为膜式壁的包墙过热器，三烟道采用护板结构。低NOx燃烧技术和炉内脱硫，可有效控制NOx和SOx的排放，满足环保要求。同时为进一步超低排放，在分离器入口烟道预留SNCR.接口。 2.3相关配套设备 由于生物质燃料堆积密度小、比重轻，自密封性差，给料设备的选型尤为重要。可以采用两级螺旋给料系统或两级挡板给料系统。生物质锅炉沾污问题较重，一整套性能良好、质量可靠、数量足够的吹灰设备能在锅炉运行时保持尾部烟道内的过热器、再热器、省煤器和空气预热器受热面的清洁。由于生物质燃料灰分低、成灰特性差，可以考虑增加在线加料系统，以补充循环灰量的不足并能稀释碱金属浓度，降低结焦的风险，提高运行的安全性。 3流化床锅炉尾部排放NOx生成原理 3.1热力型和快速型 通过资料得知，1500℃是热力型NOx生成临界点。当温度＜1500℃时，NOx不易生成；当温度＞1500℃时，NOx生成量猛增。由于实际生产中本厂炉膛温度处于600-850℃，因此热力型不是本厂NOx的生成原因。另外快速型NOx由于其产生特点，实际生产中通常也不作为控制方向。 3.2燃料型 燃料型NOx是由燃料中的氮元素在燃烧时形成的。炉膛温度约为600℃-800℃时，燃料型NOx就能生成。研究发现空气系数是最重要的原因，转化率随空气系数增加而增大。结合本厂的实际情况得知，燃料型NOx是主要元凶，也是最主要的控制方向。在曲线中可以清晰的看到，当两侧空气系数升高时，NOx的生成量快速升高；当两侧空气系数降低时，NOx的生成量快速下降。因此控制合适的空气系数是重中之重。 4生物质锅炉生产中 NOx的控制方法（1）加强上配料精细化管理，燃运分部制定好当天的上配料方案，并按上配料方案提前做好干湿燃料的混合工作。上
(5)高通量测序：环境微生物群落多样性分析 微生物群落多样性的基本概念 环境中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及代谢机理是微生物生态学的研究 热点。长期以来，由于受到技术限制，对微生物群落结构和多样性的认识还不全面， 对微生物功能及代谢机理方面了解的也很少。但随着高通量测序、基因芯片等新技术 的不断更新，微生物分子生态学的研究方法和研究途径也在不断变化。第二代高通量 测序技术（尤其 是Roche 454高通量测序技术）的成熟和普及，使我们能够对环境微生物进行深度测序，灵 敏地探测出环境微生物群落结构随外界环境的改变而发生的极其微弱的变化，对于我 们研究微生物与环境的关系、环境治理和微生物资源的利用以及人类医疗健康有着重 要的理论和现实意义。 在国内，微生物多样性的研究涉及农业、土壤、林业、海洋、矿井、人体医学等诸多领域。以在医疗领域的应用为例，通 过比较正常和疾病状态下或疾病不同进程中人体微生物群落的结构和功能变化，可以 对正常人群与某些疾病患者体内的微生物群体多样性进行比较分析，研究获得人体微 生物群
落变化同疾病之间的关系；通过深度测序还可以快速地发现和检测常见病原及新发传 染病病原微生物。研究方法进展 环境微生物多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看大致上包括以下四 类：传统的微生物平板纯培养方法、微平板分析方法、磷脂脂肪酸法以及分子生物学 方法等等。 近几年，随着分子生物学的发展，尤其是高通量测序技术的研发及应用，为微生物分 子生态学的研究策略注入了新的力量。 目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包 括:DGGE/TGGE/TTGE 、 T-RFLP 、SSCP、FISH 、印记杂交、定量 PCR、基因芯片等。 DGGE 等分子指纹图谱技术，在其实验结果中往往只含有数十条条带，只能反映出样品中少数 优势菌的信息；另一方面，由于分辨率的误差，部分电泳条带中可能包含不只一种 16S rDNA 序列，因此要获悉电泳图谱中具体的菌种信息，还需 对每一条带构建克隆文库，并筛选克隆进行测序，此实验操 作相对繁琐；此外，采用这种方法无法对样品中的微生物做 到绝对定量。生物芯片是通过固定在芯片上的探针来获得微
生物质发电锅炉技术比较 1.技术比较 生物质锅炉主要有水冷振动炉排炉和循环流化床锅炉,现将它们的部分性能对比如下： 1)应用情况： 水冷振动炉排炉在国内外均有成熟的长期运行经验，使用数量最多，市场占有率高，生产、安装、调试、运营的经验均较其它炉型丰富。中国第一座生物质发电厂-单县生物质发电厂即采用我公司的源自丹麦的水冷振动炉排炉技术。 而循环流化床锅炉最早是为解决燃煤机组烟气炉内脱硫的问题而在中国采用，虽然近年开始尝试用于生物质发电，但基于未解决的技术问题较多，且CDM指标难申请等因素，还未能广泛应用。 2)燃料适应性： DPCT水冷振动炉排炉，较好的结合了国外先进技术和中国燃料的实际状况，可以适应多达60多种的农林废弃物，既可纯烧某种燃料，也可掺烧多种燃料。在燃料水分高达40%时亦可稳定燃烧。 循环流化床仅适用于燃料粒径和密度差别不大的燃料，对燃料的要求较为苛刻。 3)燃料预处理： DPCT水冷振动炉排炉基本无需燃料预处理系统。 而循环流化床燃烧炉对燃料预处理要求较高，对燃料粒径具有较严格
要求，需要将秸秆进行一系列破碎、筛分等处理，使其尺寸、状况均一化，入炉秸秆尺寸一般要求为150到200mm，该部分投资费用较高。 4)磨损情况： 炉排炉中由于秸秆燃烧过程均发生在炉排表面上，炉排相对较长，炉型较大，磨损较轻； 循环流化床炉的布风板、周围水冷壁及后面尾部受热面和炉墙的磨损严重。 5)安装方案： 焊口比较少：水冷振动炉排锅炉，以德普新源公司的产品为例，省煤器和烟冷器都是模块化的，三四级过热器都是直接跟小集箱焊接在一起的。 水冷振动炉排锅炉，以德普新源公司的产品为例，安装方式是底部支撑的，从下往上安装的。CFB锅炉是吊装的，从上往下安装的，难度较大。 表一： 优缺点比较
土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望 摘要: 土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分, 在土壤有机物质分解和养分释放、能量转移等中起着重要作用。随着人们对生物群落结构多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进, 土壤微生物群落结构多样性, 尤其是群落结构的研究工作逐渐受到生态学家的重视。本文从土壤微生物群落结构多样性的影响因素以及研究方法等方面阐述了目前国内外土壤微生物群落结构多样性的研究现状, 并对其未来研究方向进行了合理展望。 关键词:微生物,群落结构, 土壤微生物群落 Review and prospects on methodology and affecting factors of soil microbial community structure Abstract:Soil microorganisms are important components of soil ecosystem and play central roles in biogeochemicalcycling such as organic matter decomposition, mineral nutrient release, and energy transformation. Along with the intensive comprehension of the importance of microbial community structure diversity and the rapid development of methodology, more and more studies have focused on soil microbial community structure diversity. This review introduces the current development of methodology and affecting factors of soil microbial community structure diversity. We also discussed the directions of future research on soil microbial community structure diversity. Key words: biodiversity, community structure ; soil；microbial community 引言 土壤微生物主要指土壤中那些个体微小的生物体,主要包括细菌、放线菌、真菌,还有一些原生动物和藻类等。土壤微生物是影响土壤生态过程的一个重要因素, 土壤微生物在土壤形成、生态系统的生物地球化学循环、污染物质的降解和维持地下水质量等方面都具有重要作用。由于土壤中微生物个体微小, 数量多,土壤微生物分离和鉴定困难,土壤环境条件复杂等原因, 目前为止大约仅1～10%的土壤微生物被分离和鉴定,这些限制了对土壤微生物在陆地生态系统中重要作用的认识。虽然,对土壤微生物的认识有限,但这并没有影响它们在维护整个陆地生态系统稳定中的重要作用。近年来,随着研究的日益深入,对土壤微生物群
75吨循环流化床锅炉 改造纯烧生物质锅炉工程示范项目 一、概述 随着国家对环保的重视，加大了对排放超标的燃煤锅炉的治理，各省及当地政府相继出台秸秆禁烧和清洁能源补贴相关文件，许多城市已逐步对中小型燃煤锅炉进行改造（改燃烧生物质清洁燃料）,对促进可再生能源的发展、实现低碳环保，节能减排具有重要意义。 二、改造的锅炉具体情况 1、现有装机容量、发电能力、供暖面积： 1）生物质锅炉：75吨循环流化床2台 2）汽机：15000千瓦抽凝机1台 3）发电机：18000千瓦发电机1台、年供电能力1亿度 4）循环水供暖换热站1座，2010年供暖面积30万平米，2011年预计80万平米，能力200万平米。 2、改造背景：2007年因燃煤亏损停产；2013年进行生物质发电改造 3、改造技术：2013年由沈阳汇丰生物能源发展有限公司引进清华 大学863计划国家清洁燃烧重点实验室的生物质改造技术, 对锅炉本体、受热面、上料系统、除尘器等进行了改造。 4、改造成果： 1）、燃料：100%棉杆、树皮、树根等生物质 2）、机组运行数据： 锅炉蒸汽温度480度；锅炉出力75吨；发电机负荷15000 千瓦；锅炉排烟温度 110 度；锅炉排渣含碳量 0.72 %；锅
炉热效率 90 %；发电标杆单耗810克；厂用电率11 %。各 项排放指标均达到环保标准；与燃煤相比，二氧化硫排放大 大降低、二氧化碳排放为零,锅炉热效率提高2-3%。 三、改造公司简介--沈阳汇丰生物能源发展有限公司简介 沈阳汇丰生物能源发展有限公司与清华大学合作，参与了国家“十一五”科技支撑计划《引进秸秆直燃发电燃烧炉运行优化调试研究》、国家“863计划”《生物质掺烧发电技术研究》、国家科技部《成捆层燃生物质锅炉国际合作开发》等项目,开发了“成捆层燃秸秆供暖锅炉”及“燃煤锅炉生物质改造”等项目，获得了低成本利用生物质能的整套技术，并且通过了多年的工程实践，总结了大量的生物质改造、供暖、燃烧技术，获得了发明专利：“燃烧成捆秸秆的层燃锅炉”（ZL2.8）、实用新型专利：燃烧成捆秸秆的层燃锅炉（ZL2.9）、实用新型专利：一种生物质燃烧设备（ZL2.0）、实用新型专利：一种液态排渣生物质燃烧装置（ZL2.9）、发明专利：一种液态排渣生物质燃烧装置及方法（ZL2.5）、实用新型专利：一种生物质链条炉燃烧装置（ZL2.6）及国际可再生能源蓝天奖的提名奖项等。公司利用自身技术优势，本着高起点高品质的要求，秉承“持续改良、不断超越、不断创新”的企业经营方针，以先进的经营理念开拓市场；以最先进的技术、最完善的服务打造生物质行业一个领先品牌。 四、改造内容简介 1、上料系统： 1）、新增1#生物质上料系统（采用德国先进技术），包括入料口振
复合微生物肥料和复合肥比较情况 复合微生物肥料（25含量） 复合微生物肥料是指特定微生物与营养物质复合而成，能提供、保持或改善植物营养，提高农产品产量或改善农产品品质的活体微生物制品。 优点： 1、活化土壤，解磷解钾 复合微生物肥料含有大量有益微生物，能分解有机残体，形成土壤腐殖质，改善土壤结构和理化性状，可将植物不能吸收的物质转化为有效养分，供植物吸收利用。肥料进入土壤后，微生物在有机质、无机营养元素、水分、温度的协助下大量繁殖，减少了有害微生物群体的生存空间，从而增加了土壤有益微生物菌的数量，微生物菌产生大量的有机酸可以把多年沉积在土壤中的磷钾元素部分溶解释放出来供作物再次吸收利用,长期使用后土壤将会变得越来越疏松和肥沃。 2、抑制病害，增强抗逆性 复合微生物肥料施入土壤后，放线菌能释放抗生素类物质，有利于消灭病原微生物。有益微生物在植物根系周围形成优势菌群，使病原微生物难以繁殖。复合生物菌可诱导植物的过氧化物酶、多酚氧化酶、葡聚糖酶等参与植物对有害微生物的防御反应。施用复合微生物肥料，作物生长健壮，增强作物的抗病能力。 3、促进生长，增产增收 复合微生物肥料施入土壤后，有益微生物在土壤中迅速繁殖，会产生多种对作物有益的代谢产物。这些代谢产物可刺激或调控作物生长，使作物健壮，达到增产目的。不仅给作物生长提供所需的NPK和中微量元素外，还能为作物提供有机质和有益微生物活性菌。除此之外，微生物肥料中的一些菌种还可以分泌一些刺激素维生素等以刺激作物生长，使作物健壮，营养状况得到改善。 4、养分充足，配方施肥 养分含量较高，能均衡的供应植物生长所需要的速效氮、磷、钾及多种微量元素，养分比例可根据要求对配方进行调整。
微生物在生活中的应用 高二（）陈立嵩 医药领域食品领域工农业领域 1。微生物在工业生产中的应用 工业包括重工业和轻工业两大门类，轻工业生产中的很大一部分就是微生物生产，还有一部分虽不能算微生物生产，但也有微生物的参与。 ①发酵工业就是微生物生产的行业。（食品领域） 发酵工业是轻工业中重要的一个行业，其产品包括（1）所有的抗生素类药品、微生素类药品、绝大部分激素类产品和其他转基因类药品和疫苗；（2）酱、醋、酒、酱油、味精等日常生活用品。 ②微生物在轻纺工业中的应用 植物轻纺是利用植物的纤维素，动物轻纺则利用动物蛋白质，但植物和动物的原料都不仅仅含纤维素和蛋白质，还含有其他物质，去除这些不需要物质的最简单、最经济的方法就是微生物降解法。 ③微生物在环保工业中的应用 工农业生产和人类生活中产生的一些物质由于其分子量太大不能参加生物小循环而成为污染物，这些污染物通过微生物的降解成为小分子进入生物小循环，污染物就变成了资源。例如分解利用分解塑料的细菌分解塑料。 2微生物在农业生产中的应用 ①生物固氮 利用固氮微生物进行生物固氮，既能减少生产投入，又能避免环境污染，且能提高作物产量。 ②生物农药 利用能够导致农业害虫至病或者分泌物能直接毒死害虫的微生物，减少害虫对农作物的危害，成本低且能维持生态平衡。 ③食用菌生产
食用菌是一类能够为人类直接食用的微生物，农民通过一定的程序大规模培育这种微生物，为人类提供营养丰富的食品。 ④生物肥料 生物肥料是通过微生物生产的一种农用肥料，俗称农家肥，是绿色食品生产所采用的主要肥料。 1.生活:a：维持人或动物体内代谢正常如大肠杆菌负责制造人体所需维生素; b：制造燃烧气体如甲烷细菌是沼气的制造者 c：引起疾病如破伤风杆菌引起破伤风; 2.医药:a：各种生物毒素(消炎药)的制造:如阿莫西林片（胶囊）、环丙沙星片（胶囊）、罗红霉素片（胶囊）、阿奇霉素片（胶囊、注射剂）、氯霉素片（注射液）、四环素、土霉素等 b：用防线菌改良后制造紫杉醇(抗癌药) 4.农业: a:帮助植物维持生理需求如根瘤固氮菌 b:提高土壤肥力如硝酸杆菌和亚硝酸杆菌(分解动植物尸体形成无机盐) c:生物农药:利用能够导致农业害虫至病或者分泌物能直接毒死害虫的微生物，减少害虫对农作物的危害，成本低且能维持生态平衡。 d:食用菌生产:食用菌是一类能够为人类直接食用的微生物，农民通过一定的程序大规模培育这种微生物，为人类提供营养丰富的食品。 e:生物肥料:生物肥料是通过微生物生产的一种农用肥料，俗称农家肥，是绿色食品生产所采用的主要肥料。 5.工业: a：基因工程里的载体如土壤农杆菌 b：细胞杂交的生物手段 c:细胞侵染实验的方法 d:食品里制醋,酒,酸奶,面粉发酵
循环流化床秸秆生物质燃烧发电锅炉项目 中国科学院工程热物理研究所 一、项目的背景意义 随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。生物质能是一种理想的可再生能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业及森林废弃物产出。在目前世界的能源消耗中，生物质能消耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第四位。而在发展中国家，生物质能占较大的比重，达到50%以上。据统计全球生物质能占可再生能源资源35%,在可再生资源中位居首位。1996年的我国生物质产量(主要是农作物秸杆)7.05亿吨,而当年利用量不足30%，这说明我国生物质能的利用潜力还很大。 利用生物质能发电是生物质利用的一种重要方式之一。瑞典和丹麦的大城市都是利用生物质，通过热电联产的方式进行区域集中供热的。生物质与化石燃料相比，具有以下优点：1、可再生性；2、低污染性：SOx、NOx排放浓度低；3、生物质作为燃料时，在生长周期内，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。我国对燃烧生物质发电的上网电价给予了充分的优惠，目前，燃烧生物质发电的上网电价为当地燃煤发电上网电价的基础之上增加0.25元/KWh，这项政策的出台，必将推动生物质燃烧发电成套技术及设备在我国的空前发展。
河北是一个农业大省，每年秸秆的产量巨大。目前，一部分生物质燃料分散燃烧利用，大部分就地焚烧。如何避免直接就地焚烧带来的污染，同时利用生物质的热能，这是值得我们深入研究课题，同时急需相关技术和装备。 循环流化床锅炉燃料适应性广，可同时燃用多种燃料；环保特性优越，排放满足国家标准；炉内换热均匀，热回收效率高，运行稳定；灰渣利用性高。基于循环流化床锅炉所具有的上述优点，人们自然将目光转向采用循环流化床技术来利用生物质能源，日本、美国和欧洲各国都在研究开发燃用生物质的循环流化床锅炉技术和产品。 二、秸秆类生物质燃烧与采用循环流化床所遇到的问题 1、秸秆类生物质的燃烧特性表现为：挥发分析出、着火迅速，燃烧主要集中在挥发分的气相燃烧，固定碳所占的燃烧份额很小，但是固定碳的燃尽性能较差，如何实现挥发份有效的快速燃烧和固定碳的燃尽； 2、秸秆类生物质中含有较多的碱金属元素(主要是指钾和钠)，在生物质燃烧过程中，主要表现为灰的粘结性较强，在炉膛内容易发生结渣、堵塞，在尾部受热面上发生积灰，影响循环流化床锅炉安全、稳定的运行。 3、秸秆类生物质中含有少量的硫和氯，燃烧过程中会产生一定量的SO2和HCl，对尾部受热面形成腐蚀，如何有效地避免受热面管壁的腐蚀；如何有效的去除尾部受热面管壁上的积灰。
生物质锅炉(低倍率差速流化床)燃烧调整方法 1.生物质在锅炉主副床上的燃烧过程 生物质的燃烧通常可以分为三个阶段，即预热起燃阶段、挥发分燃烧阶段、炭燃烧阶段。生物质在锅炉主副床上的燃烧过程分为预热干燥区、燃烧区和燃尽区，这可以与差速流化床锅炉的主床密相区、稀相区相和付床相对应。根据各区的燃烧特点，各区需要的风量有差别，预热干燥区的风量少一些，燃烧区的风量要大一些。燃料颗粒在锅炉中燃烧可以分为两种类型：颗粒大的在流化床主床上密相区燃烧，在气力播撒的过程中，颗粒特别小的在流化床上部稀相区发生悬浮燃烧，未燃尽颗粒在流化床稀相区和流化床付床上燃烧。 2、生物质在流化床内完全燃烧的条件 炉内良好燃烧的标志就是在炉内不结渣的前提下，尽可能接近完全燃烧，同时保证较快的燃烧速度，得到最高的燃烧效率。 （1）供应充足而有合适的空气量 如果过量空气系数过小，即空气量供应不足，会增大固体不完全燃烧热损失q4和可燃气体不完全燃烧热损失q3，使燃烧效率降低；如果过量空气系数过大，则会降低炉膛温度，增加不完全燃烧热损失。最佳的过量空气系数使q2+q3+q4之和为最小值。 （2）适当提高炉温 根据阿累尼乌斯定律，燃烧反应速度与温度成指数关系。在保证炉膛不结渣的前提下，尽量提高炉膛温度。 （3）炉膛内良好的扰动和混合 在着火和燃烧阶段，要保证空气和燃料的充分混合，在燃尽阶段，要加强扰动混合。 （4）燃料在炉排上和炉膛中有足够的停留时间 （5）保持合理的火焰前沿位置。火焰前沿应该位于高端炉排与中部炉排的之间区域，火焰在炉排上的充满度好。 3、差速流化床锅炉燃烧调整方法： (1)、入炉燃料掺配均匀，料质相对稳定，入炉燃料安全、稳定、连续均匀供应是锅炉燃烧稳定的前提和基础，所以如果要保持燃烧稳定，必须根据料仓内燃料料位的高低及时调整取料机转速，尽量使料仓内燃料同时均匀向前推进，尽量减少蓬料次数。 （2）、尽量控制流化床床温稳定 1）、若出现床温降低时，可适当减少一次风量，增加给料量，但应注意过热器出口温度，调节减温水量，床温上升时应及时调整。 2）、若出现床温大幅度变化，在适当调节一次风量，可大量减少或增加给料量，但应注意床温的变化趋势，并根据床温的变化情况及时调节。 3）、若出现过热蒸汽温度变化时，可适当调整二次风量。 4）、当锅炉负荷变化引起床温变化时，可以通过调节一次风量，二次风量，给料量，回料量，来适应锅炉负荷的变化，其主要通过调整风、料的配比和 一、二次风的配比来调节锅炉负荷。 5）、如因缺料、料变化或其它原因导致床温下降时，在保证床层良好流化的前提下，可适当减少一次风量，并增大给料量。若床温下降幅度大，应适当
浅谈微生物肥料的发展现状及问题 王智武 （合肥工业大学，安徽合肥，230009） 摘要：随着我国绿色农业的蓬勃发展, 微生物肥料以其在农业生产中的显著作用越来越受到人们的重视。本文介绍了微生物肥料的特点、优势，简述了我国微生物肥料的发展现状及目前存在的问题,并对我国微生物肥料产业发展提出几点建议，对微生物肥料发展的前景做了展望。 关键词：微生物肥料；现状；问题；前景 近年来,大量使用化肥带来的环境污染、土壤板结、地力衰退、生态恶化等问题日益严重,破坏了环境,影响了土壤肥力,降低了农产品的品质。另外,化肥利用率的逐年降低,致使农业成本增加,生产效益降低。为了实现农业的可持续发展,达到高产、优质、高效、生态、安全的目的,世界各国都在极寻求更好的解决方案。微生物肥料具有无毒、无害、无任何污染的特点和促进植物生长的作用；以其改良土壤、增加产量、提高品质且保护环境等特点而成为研究热点。微生物肥料中特定的功能微生物通过自身的生命活动促进土壤中物质的转化、提高作物营养水平、促进和协助营养吸收、刺激调控作物的生长,防治有害微生物等,从而达到增加作物产量和提高作物品质的目的。随着人们对环境保护的日益重视和现代生态农业、绿色农业、有机农业的蓬勃发展,微生物肥料的推广应用有了长足的进展,创造了较高的经济效益和生态效益,对发展我国可持续农业发挥了重要作用。 1、微生物肥料概况 1.1 微生物肥料的定义 微生物肥料，是指一类含有活的微生物的特定试剂，并通过微生物的特定作用给植物提供营养，调节植物生长，应用于农业生产中能够获得特定的肥料效应。微生物肥料可分为两类，一类是产品是微生物加载体，应该叫接种剂，对农作物生长有良好的刺激和调控作用,是通过其中所含微生物的生命活动，增强了植物营养元素的供应量，导致植物营养状况的改善，进而增加产量。另一类是广义的微生物肥料，其制品虽然也是通过其中所含微生物的生命活动使作物增产，但它不仅仅限于提高植物营养元素的供应水平，还包括了它们所产生的次生代谢物质，如激素类物质、抗生素等，促进植物对营养物质的吸收利用，或者能够拮抗病原微生物的致病作用，减轻病虫害而使作物增产。 1.2微生物肥料的特点及其优势 微生物肥料的核心是微生物，因此具有微生物的特性。微生物资源丰富，种类和功能繁多，可以开发成不同功能，不同用途的肥料。而且微生物菌株可以经过人工选育并不断纯化、复壮以提高其活力，特别是随着生物技术的进一步发展，通过基因工程的方法获得所需的菌株已成为可能。另外，从环境资源角度来
目前用于湿地微生物群落结构分析的技术主要有平板计数法、荧光染色法、Biolog微平板分析、微生物醌指纹法、磷脂脂肪酸(PLFA)谱图、荧光原位杂交(FISH)技术等。近年来，变性梯度凝胶电泳、随机扩增多态性DNA标记、单链构象多态性等方法在湿地研究中也开始应用，对湿地中微生物的研究起到显著的推动作用。以期为利用现代分子技术研究人工湿地中微生物种群净化机理提供参考。 1 PCR-DGGE(Polymerase Chain Reac-tion and Denaturing Gradient Gel Electro-phoresis) 1.1 DGGE 原理 DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术是由Fischer和Lerman于1979年最先提出的，主要是用于检测DNA突变的一种电泳技术。1993年Muzyers等首次将DGGE 技术应用于分子微生物学研究领域。DGGE利用序列不同的DNA片段在聚丙烯酰胺凝胶中解链温度不同的原理，通过梯度变性胶将DNA分开。与其它电泳系统相比，它不是基于核酸分子量的不同将DNA片段分开，而是根据序列的不同将片段大小相同的DNA序列分开。当双链DNA分子在含梯度变性剂(尿素、甲酰胺)的聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳时，其解链的速度和程度与其序列密切相关，相同碱基对数目的双链DNA分子由于碱基对组成的不同，解链所需要的变性剂浓度也不同，当某一双链DNA序列迁移到变性凝胶的一定位置，并达到其解链温度时,即开始部分解链，解链程度越大，迁移阻力大，DNA分子的迁移速度随之减小，产生的迁移阻力与电场力相平衡时，具有不同序列的DNA片段则停留于凝胶的不同位置，形成相互分开的条带图谱。理论上只要选择的电泳条件足够精细，最低可检测到只有1个碱基差异的DNA片段。 1.2 PCR-DGGE 在人工湿地研究中的应用 1.2.1 微生物数量、丰度及多样性 Dong等用PCR-DGGE技术鉴别分析用来处理猪圈废水的湿地基质中微生物的情况，得出菌种的分布与总磷、硝酸盐、磷酸盐的浓度显著相关，从进水到出水中微生物的多样性及丰度显著降低，其优势种为Pseudomonas sp.(假单胞菌), Arthrobac-ter sp.(节细菌属), Bacillus sp.(杆状菌)。通过系统发育分析表明一部分16S rRNA的基因序列与不可培植的反硝化细菌具有极大的相关性，而这些反硝化细菌的活动对湿地中氮的去除起着重要的作用。Yin等利用DGGE技术分析处理受污染景观湖水的三个水平潜流湿地中微生物的多样性、总的微生物群落的改变以及氨氧化细菌的组成。通过PCR对携带单加氧酶的基因序列进行扩增，得出季节的变化对微生物群落的多样性和组成具有影响；序列分析说明湿地中氨氧化细菌是不可培养的，其菌群中含有大量的亚硝化单胞菌类似序列。Guo等利用
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用(新编版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用 (新编版) 摘要：本文结合堆肥化、卫生填埋两种现行的城市生活垃圾处理工艺，主要介绍了城市生活垃圾生物处理过程中的微生物种群，以及通过分析开发出的新的微生物技术，指出了应用于城市生活垃圾处理的高效的微生物技术的研究方向。 关键词：城市生活垃圾微生物强化微生物处理技术基因工程 随着城市化进程在全球范围的加速，城市化带来的环境污染和人类聚居状况恶化等问题，已成为世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾（Municipalsolidwaste,简称MSW）是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，是城市环境的主要污染物之一。目前，城市生活垃圾处理处置的方法主要包括卫生填埋（Sanitarylandfill）、堆肥化(Composting)、焚烧(Incineration)
三种，其中前两种处理方式均属于生物处理技术。具体来说，MSW生物处理技术就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物，在一定控制条件下，进行一系列的生物化学反应，使得MSW中的不稳定的有机物代谢后释放能量或转化为新的细胞物质，从而MSW逐步达稳定化的一个生化过程。 1.城市生活垃圾生物处理中主要的微生物 MSW生物处理技术主要包括好氧和厌氧生物处理。好氧生物处理如：好氧堆肥、生物反应器填埋等，其工艺中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌等微生物种群。厌氧生物处理，如：厌氧消化、厌氧填埋等，其工艺中的微生物又称“瘤胃微生物”，主要有水解细菌、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等。 1.1城市生活垃圾好氧生物处理中的微生物 1.1.1细菌 在MSW好氧生物降解过程中，细菌凭借强大的比表面积，可以快速将可溶性底物吸收到细胞中，进行胞内代谢。总的来说，其数量要比放线菌和真菌多得多。当然，在不同的环境中分离的细菌在
第26卷第10期 2006年10月生 态 学 报ACT A EC O LOGIC A SI NIC A V ol.26,N o.10Oct.,2006 污染土壤微生物群落结构多样性及 功能多样性测定方法 陈承利,廖 敏3 ,曾路生 (污染环境修复与生态健康教育部重点实验室,浙江大学环境与资源学院,杭州 310029)基金项目:国家重点基础研究发展规划“973”资助项目(2002C B410804);国家自然科学基金资助项目(40201026) 收稿日期:2005206227;修订日期:2006205220 作者简介:陈承利(1982～),男,浙江平阳,硕士,主要从事土壤环境化学与环境生态毒理学研究.E 2mail :clchen1982@1631com 3通讯作者C orresponding author.E -mail :liaom in @https://www.doczj.com/doc/7511839222.html, or liaom inzju1@1631com Found ation item :The project was supported by National K ey Basic Research Support F oundation of China (N o.2002C B410804)and National Natural Science F oundation of China (N o.40201026) R eceived d ate :2005206227;Accepted d ate :2006205220 Biography :CHE N Cheng 2Li ,M aster ,mainly engaged in s oil environmental chem istry and ecotoxicology.E 2mail :clchen1982@1631com 摘要:土壤微生物在促进土壤质量和植物健康方面发挥着重要的作用,土壤微生物群落结构和组成的多样性及其变化在一定程度上反映了土壤质量。为了更好地了解土壤健康状况,非常有必要发展有效的方法来研究污染土壤微生物的多样性、分布以及行为等。回顾了近年来国内外污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性的测定方法,包括生物化学技术和分子生物学技术,现将它们的原理、优缺点、实用性及其发展动态作一阐述,同时指出结合这两种技术可为微生物群落分析提供一个更全面的、精确的方法。 关键词:污染土壤;微生物多样性;分子生物学;BI O LOG;P LFA ;PCR ;DNA 文章编号:100020933(2006)1023404209 中图分类号:Q143,Q938,S154 文献标识码:A Methods to measure the microbial community structure and functional diversity in polluted soils CHE N Cheng 2Li ,LI AO Min 3,ZE NG Lu 2Sheng (MOE K ey Laboratory ,Environmental Remediation and Ecosystem H ealth ,College o f Environmental and Resources Sciences ,Zhejiang Univer sity ,Hangzhou ,310029,China ).Acta Ecologica Sinica ,2006,26(10):3404～3412. Abstract :S oil m icroorganisms ,such as bacteria and fungi ,play im portant roles in prom oting soil quality and im proving plant health and nutrition ,thus in fluencing terrestrial ecosystems.Increasing anthropogenic activities ,such as spraw ling urbanization ,agricultural development ,pesticides utilization ,and pollutions from all sources ,can potentially affect soil m icrobial community com position and diversity ,leading to deterioration of soil quality and fertility.H owever ,it is yet to be determ ined how these changes in m icrobial diversity can in fluence surface and ground ecosystems.T o that end ,there is an acute need for reliable and accurate methods to study the community structure and tax onomy of soil m icroorganisms.W ithout the development of effective methods for studying the m icrobial diversity ,distribution ,and behavior in polluted soil ,a thorough understanding of m icrobial diversity ,as well as its im pact on soil health ,cannot be achieved. The determ ination of species diversity depends on several factors including the intensity of each species ,the total number of species present ,species evenness ,and the spatial distribution of species.M ethods to measure m icrobial community structure and functional diversity in polluted soils can be classified into tw o groups ,i.e.,biochem ical 2based techniques and m olecular biological 2based techniques.T ypically ,diversity studies include the relative com parisons of communities across a gradient of stress and disturbance.W ith current techniques ,it is difficult to study true diversity due to lack of know ledge on com position and the techniques to determ ine the accuracy of the extraction or detection methods.T raditionally ,the analysis of soil m icrobial
微生物对污染物的降解和转化 ?有机污染物生物净化（天然物质、人工合成物质） ?无机污染物生物净化 第一节有机污染物的生物净化机理 ?净化本质——微生物转化有机物为无机物 ?依靠——好氧分解与厌氧分解 一、好氧分解 ?细菌是其中的主力军 ?原理：好氧有机物呼吸 ? C → CO2 + 碳酸盐和重碳酸盐 ? H → H2O ? N → NH3→ HNO2→ HNO3 ? S → H2SO4 ? P → H3PO4 ?二、厌氧分解?厌氧细菌 ?原理：发酵、厌氧无机盐呼吸C → RCOOH（有机酸）→CH4 + CO2 ?N → RCHNH2COOH → NH3（臭味） + 有机酸（臭味） ?S → H2S（臭味） ?P → PO 3- 4 ?水体自净的天然过程中 厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）第二节各类有机污染物的转化 一、碳源污染物的转化
?包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。 1．纤维素的转化 ?β葡萄糖高聚物，每个纤维素分子含1400~10000个葡萄糖基（β1-4糖苷键）。 ?来源：棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。 A．微生物分解途径 B．分解纤维素的微生物 ?好氧细菌——粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌 ?厌氧细菌——产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌。?放线菌——链霉菌属。 ?真菌——青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。 ?需要时可以向有菌种库的研究机构购买或自行筛选。 2．半纤维素的转化 ?存在于植物细胞壁的杂多糖。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。 ?分解过程 ?分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。 ?许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。 3．木质素的转化自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？?确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的有软腐菌。 黄孢原平毛革菌(Phanerochaete chrysosprium)是白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。 白腐—树皮上木质素被该菌分解后漏出白色的纤维素部分。*木质素降解的意义何在呢？（二）油脂的转化