【摘 要】
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本研究考察了不同有机负荷和高负荷胁迫下pH 控制对餐厨垃圾序批式厌氧消化性能及微生物群落的影响.当有机负荷为7.5、15 和30 g VS/L 时,甲烷产量达到575.9 ± 34.2、56
【机 构】
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沈阳航空航天大学能源与环境学院,辽宁省清洁能源重点实验室,沈阳110136
【出 处】
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2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛
论文部分内容阅读
本研究考察了不同有机负荷和高负荷胁迫下pH 控制对餐厨垃圾序批式厌氧消化性能及微生物群落的影响.当有机负荷为7.5、15 和30 g VS/L 时,甲烷产量达到575.9 ± 34.2、569.3 ± 24.8和531.9 ± 26.2 mL/g VS.但在超高负荷(45 gVS/L)下,有机酸累积至25000 mg/L 以上,强烈抑制甲烷生成,甲烷产量仅18.7 ± 3.2 mL/g VS.此时,若将单一生态因子pH 控制在6.5、7.0和7.5,即可显著改善超高负荷下有机酸抑制问题,表现为控制pH 的反应器产气滞后期更短、甲烷产率峰值和甲烷含量更高、有机酸降解更迅速.超高负荷下将pH 控制在7.5 时,甲烷产量最高为525.3 ± 23.4 mL/g VS,甲烷含量为62.4 ± 3.1％,VS(挥发性固体)去除率高达88.5 ± 2.9％.高通量测序分析发现,系统酸化的同时细菌科Syntrophomonadaceae 和unidentified Bacteroidales 相对丰度显著下降,而unidentified Clostridiales 显著生长.在超高负荷与pH 控制耦合影响下,厌氧系统表现出来的高稳定性与产甲烷菌属Methanosarcina 显著生长密切相关.Methanosarcina具有最多样的产甲烷途径,能提高系统对有机酸的耐受性.此外,调节pH 能刺激互营细菌Syntrophomonadaceae 生长,同时有助于维持氢营养型产甲烷菌较高的活性,因而确保了互营细菌与产甲烷菌间建立高效互营关系,避免有机酸过度累积.微生物群落多样性分析表明,古菌对有机负荷和pH 变化比细菌更敏感.pH 控制对产甲烷菌的适应性选择导致古菌群落多样性显著下降.
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