有机负荷及pH控制对餐厨垃圾厌氧消化性能及微生物群落动态的影响.pdf
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7.5gVS/L时,甲烷产量达到547.8±27.8mL/gVS.但在较高负荷(15和30gVS/L)时,甲烷产率受到有机酸的抑制.在15gVS/L时,产气滞后期长达31天,30gVS/L时有机酸累积至12800mg/L以上,强烈抑制甲烷生成,甲烷产量仅8.0±1.0mL/gVS.此时,将单一生态因子pH控制在6.5、7.0和7.5,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.15gVS/L时将pH控制在7.5时,甲烷产量最高为549.3±26.3mL/gVS,甲烷含量为69.8±3.7％.高通量测序分析发现,系统酸化的同时细菌科Syntrophomonadaceae和unidentifiedBacteroidales相对丰度显著下降,而unidentifiedClostridiales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.
作者：郑永浩李润东张万里
作者单位：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
母体文献：2021年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛论文集
会议名称：2021年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛
会议时间：2021年5月1日
会议地点：成都
主办单位：中国环境科学学会
语种：chi
分类号：X70S81
关键词：餐厨垃圾 厌氧消化 序批式厌氧消化 微生物群落 有机负荷
在线出版日期：2022年5月27日
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