随着人们生活水平的不断提高,人们的环保意识不断增强,越发严重的生活垃圾污染问题逐渐被人们推向热潮。厨余垃圾作为生活垃圾中重要组成部分,给生态环境带来前所未有的威胁。因此,如何实现厨余垃圾无害化处理与资源化利用,成为解决生活垃圾污染问题的关键之一。厨余垃圾是指包含家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾在内的一切易腐烂、含有机质的生活垃圾。目前处理厨余垃圾的主要方式是卫生填埋、焚烧和堆肥。然而有关利用高温微生物来处理厨余垃圾的报道甚少。本文主要利用筛选出来的嗜热菌对厨余垃圾进行高温降解,以期可以在短时间内获得稳定的堆肥产品。尽可能在短的时间内,实现对其资源化和稳定化。嗜热菌是一类高于45℃才能进行正常生命活动的微生物,由于其具有高温下快速降解有机质,缩短工艺时间,降低成本的优势,日益成为研究热点。本文通过平板涂布、划线方法在好氧堆肥过程中筛选出一株嗜热菌。主要研究如下:1、通过筛选,获得可同时利用脂肪、淀粉和蛋白的嗜热菌株,通过观察菌株形态、生理生化指标实验和16S r RNA测序结果比对,最终确定该菌株为嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus TM)。并对其在PYS培养基中进行生长曲线实验,确定该菌在65℃条件下0～2 h处于适应期,2～12 h处于对数生长期,12 h左右达到进入稳定期。2、通过响应面优化分析及正交实验优化分析,确定最佳产脂肪酶条件为:牛肉膏9.549 g/L、Ca Cl_2 1.304 mmol/L、酵母膏7.433 g/L、橄榄油0.618%、尿素10.000 g/L、氯化钠3.000 g/L、Tween 80 1.500 g/L、p H=7.50、培养时间24 h、装载量40 m L/250 m L、培养温度65℃、接种量9%。在此条件下,最大脂肪酶活为67.04 U/L;确定最佳产淀粉酶条件为:胰蛋白胨7.705 g/L、可溶性淀粉1.057 g/L、Mg SO_4 7.899 mmol/L、Na_2HPO_4 2.000 mmol/L、酵母膏8.000 g/L、p H=7.5、培养温度65℃、装载量为60 m L/250 m L、接种量为3%、培养时间为12 h。在此条件下,最大淀粉酶活为72.56 U/m L;确定最佳产蛋白酶条件为:牛肉膏11.593 g/L、Ca Cl_2 2.410 mmol/L、胰蛋白胨11.000 g/L、p H=7.42、培养温度为65℃、接种量为7%、培养时间为16 h、装载量为60 m L/250 m L。在此条件下最大蛋白酶活为47.43 U/m L。3、通过将菌株与载体材料按照一定的比例混合,制备固体生物菌剂。通过实验得菌泥与5%甘油1:5(g:m L)混合均匀后,再与硅藻土按照1:1(m L:g)混合,在烘箱中50℃烘干8 h制备的固体生物菌剂效果最佳,该固体生物菌剂的菌株存活率为129.95%,菌落数达到1.1×10~9CFU/g。4、通过对嗜热菌高温降解厨余垃圾小试物料前后的理化特性检测,第5 d发芽指数(GI)由42.25%上升到90.24%,C/N由18.85%降到16.20%,OPLX-4720核磁M由87.65%降到71.23%。p H和EC分别从4.87、0.87 m S/cm上升到5.63和2.18m S/cm。淀粉、脂肪和蛋白含量分别从52.78%、3.65%和9.74%下降到45.30%、3.11%和7.45%,说明小试实验中,厨余垃圾中的有机物被嗜热菌大量分解,Geobacillus stearothermophilus TM菌的确加快了厨余垃圾的降解速度。5、通过对紫外可见光谱和傅里叶红Human Immuno Deficiency Virus外光谱分析,发现随着实验的进程不断增加,试样中DOM的组分多样性增加,芳香化程度上升,多糖类、蛋白质类等易降解的有机物被微生物分解成小分子的氨基酸等物质,大分子有机物含量下降,腐殖酸类含量增加,腐殖化程度逐渐上升。通过对试样的DOM进行光谱分析,说明嗜热菌高温降解厨余垃圾过程中可以促进腐殖化进程,加快有机物分解。本研究主要创新点在于通过对高温堆肥期筛选出的一株嗜热菌进行酶学性质研究,优化该菌的产酶条件,制备最佳生物菌剂,并就此展开该菌高温降解厨余垃圾的研究。实验结果表明该菌可同时产生脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶。菌泥:硅藻土:5%甘油按照1:1:5(g:g:m LRSL3纯度)的比例混合时制得菌落存活率达129.85%的生物菌剂,为菌剂工业化生产制备提供了理论基础。该菌在高温降解厨余垃圾小试实验中彰显了快速降解厨余垃圾的特性,为厨余垃圾快速降解和工业化生产提供了基础数据。