翻堆频率对餐厨废弃物生物干化-好氧发酵细菌群落结构的影响

摘要

为探究餐厨废弃物生物干化-好氧发酵高效处理的适宜翻堆频率，以餐厨废弃物和锯末为研究对象，设置不翻堆（CK）、3 d/次（B1）和7 d/次（B2）3种翻堆频率处理，采用16S rRNA扩增子测序和PICRUSt2功能预测分析，检测和对比不同翻堆频率对发酵过程中升温脱水、有机质降解和细菌群落结构演替等的影响。结果表明：1)B1处理促进堆体升温效果最快、温度最高，比CK提前1 d至高温期，最高温度比CK和B2分别高9.98%和27.11%，并能延长高温期时长，比CK和B2分别长4 d和1 d;2)B1处理在整个生物干化过程中的种子发芽指数（GI）、干化结束时水分去除率（68.99%）、有机质降解率（24.91%）最高；3)B1和B2细菌群落结构的丰富度和均匀度均高于CK，且B1的细菌群落之间的网络连接更紧密，高温期尤其第9天细菌群落的活跃度更高；4）细菌群落结构与环境因子的相关性分析发现Symbiobacterium、Bacillus、Thermobifida和Pusillimonas等菌属对升温脱水和促腐具有重要意义，可以选择作为加速生物干化-好氧发酵定向筛选菌株和复配菌剂的研发对象。综上，3 d/次的翻堆频率是最优选择，不仅可以提高餐厨废弃物生物干化-好氧发酵产品的腐熟效果，而且可以改善细菌群落结构。

关键词

餐厨废弃物 / 辅热强化 / 生物干化-好氧发酵 / 翻堆频率 / 细菌群落结构 / 共现网络分析 / 功能预测