通过半透膜堆肥实现传统中药残留物的可持续增值：氮源的影响

《Biodegradation》：Sustainable valorization of traditional Chinese medicine residues via semi-permeable membrane composting: the impacts of nitrogen sources

　　

摘要

面对全球性的疾病挑战，中药（TCM）产业得到了蓬勃发展。然而，中药废弃物的大量积累已成为其可持续发展的主要瓶颈。半透膜好氧堆肥为中药废弃物的资源化利用提供了关键技术，这一过程通常需要外加氮源来优化碳氮比（C/N）平衡。尽管如此，对于不同氮源如何影响堆肥过程的系统认识仍然不足。本研究将多种氮源作为半透膜好氧堆肥的共底物，以探讨它们对关键物理化学参数和微生物群落演替的调节作用。结果表明，与苜蓿粉、大豆粉和尿素相比，花生粕在堆肥过程中表现出更优的性能。具体而言，其嗜热阶段（>55°C）持续了7天以上，有机物降解速度最快且最稳定，降解率为49.8%。堆肥成熟时，铵氮（NH₄⁺-N）含量和电导率（EC）分别降至81 mg/kg和2606 μS/cm，总养分含量达到5.8%。同时，465 nm和665 nm处吸光度比值（E4/E6）的动态变化符合典型好氧堆肥模式，表明具有较高的腐殖化程度。群落分析显示，在高效处理组中，Bacillus、Bifidobacterium和Pseudomonas是优势细菌类群；而以Thermomyces、Mycothermus和Aspergillus为主的真菌类群则与铵氮转化和木质纤维素降解过程密切相关。这些组成关联表明这些微生物可能对堆肥成熟具有积极作用，未来研究需进一步验证其功能作用。总体而言，本研究为高效、可持续的中药废弃物堆肥提供了重要的微生物生态学见解和实用的氮源优化策略。