好氧發(fā)酵的微生物學(xué)過(guò)程可大致分為三個(gè)階段，每個(gè)階段都有其獨(dú)特的的微生物類(lèi)群：
1、產(chǎn)熱階段(中溫階段，升溫階段)發(fā)酵初期(通常在1-3天)，肥堆中嗜溫性微生物利用可溶性和易降解性有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)和能量來(lái)源，迅速增殖，并釋放出熱能，使肥堆溫度不斷上升。此階段溫度在室溫至45℃范圍內(nèi)，微生物以中溫、需氧型為主，通常是一些無(wú)芽胞細(xì)菌。微生物類(lèi)型較多，主要是細(xì)菌、真菌和放線菌。其中細(xì)菌主要利用水溶性單糖等，放線菌和真菌對(duì)于分解纖維素和半纖維素物質(zhì)具有特殊的功能。
2、高溫階段當(dāng)肥堆溫度上升到45℃以上時(shí)，即進(jìn)入高溫階段。通常從堆積發(fā)酵開(kāi)始，只須2-3天時(shí)間肥堆溫度便能迅速地升高到55℃，1周內(nèi)堆溫可達(dá)到高值(高溫可達(dá)80℃)。嗜溫性微生物受到抑制，嗜熱性微生物逐漸取而代之。除前一階段殘留的和新形成的可溶性有機(jī)物繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化外，半纖維素、纖維素、蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物也開(kāi)始強(qiáng)烈分解。在50℃左右進(jìn)行活動(dòng)的主要是嗜熱性真菌和放線菌；溫度上升到60℃時(shí)，真菌幾乎完全停止活動(dòng)，僅有嗜熱性放線菌和細(xì)菌活動(dòng)；溫度上升到70℃以上時(shí)，大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜，微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。此時(shí)，產(chǎn)生的熱量減少，堆溫自動(dòng)下降。當(dāng)堆溫降至70℃以下時(shí)，處于休眠狀態(tài)的嗜熱性微生物又重新活動(dòng)，繼續(xù)分解難分解的有機(jī)物，熱量又增加，堆溫就處于一個(gè)自然調(diào)節(jié)的、延續(xù)較久的高溫期。高溫對(duì)于發(fā)酵的快速腐熟起到重要作用，在此階段中發(fā)酵內(nèi)開(kāi)始了腐殖質(zhì)的形成過(guò)程，并開(kāi)始出現(xiàn)能溶解于弱堿的黑色物質(zhì)。C/N比明顯下降，肥堆高度隨之降低。通過(guò)高溫能有效殺滅有機(jī)廢棄物中病原物，按我國(guó)高溫發(fā)酵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB7959-87)，要求發(fā)酵高溫度達(dá)50-55℃以上，持續(xù)5-7d。
3、腐熟階段在高溫階段末期，只剩下部分較難分解的有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)，此時(shí)微生物活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降。此時(shí)嗜溫性微生物再占優(yōu)勢(shì)，對(duì)殘留較難分解的有機(jī)物作進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且趨于穩(wěn)定化，此時(shí)發(fā)酵進(jìn)入腐熟階段。
降溫后，需氧量大量減少，肥堆空隙增大，氧擴(kuò)散能力增強(qiáng)，此時(shí)只需自然通風(fēng)。在強(qiáng)制通風(fēng)發(fā)酵中常見(jiàn)的后熟處理，即是將通氣堆翻堆一次后，停止通氣，讓其腐熟。還可起到保氮的作用.微生物發(fā)酵即是指利用微生物，在適宜的條件下，將原料經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人類(lèi)所需要的產(chǎn)物的過(guò)程。 [1] 微生物發(fā)酵生產(chǎn)水平主要取決于菌種本身的遺傳特性和培養(yǎng)條件。發(fā)酵工程的應(yīng)用范圍醫(yī)藥工業(yè)，食品工業(yè)，能源工業(yè)，化學(xué)工業(yè)，農(nóng)業(yè)：改造植物基因；生物固氮；工程殺蟲(chóng)菌生物農(nóng)藥；微生物養(yǎng)料。環(huán)境保護(hù)等方面。
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