不同pH下糖蜜廢水的厭氧產(chǎn)酸發(fā)酵類型及微生物群落結(jié)構(gòu)解析
本文選題:厭氧接觸式反應(yīng)器 + 產(chǎn)酸發(fā)酵; 參考:《環(huán)境科學(xué)研究》2016年09期
【摘要】:為尋求厭氧產(chǎn)酸發(fā)酵反應(yīng)器的適宜控制參數(shù)和微生物學(xué)機制,以ACR(厭氧接觸式發(fā)酵制氫反應(yīng)器)為試驗平臺,通過分階段調(diào)控反應(yīng)器的p H,考察不同pH下ACR系統(tǒng)的產(chǎn)酸發(fā)酵類型和產(chǎn)氫性能,并采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCRDGGE)技術(shù)對微生物群落結(jié)構(gòu)進行了解析.以糖蜜廢水為基質(zhì),以城市污水廠剩余污泥為種泥,在污泥接種量(以MLVSS計)為3.58 g/L、進水ρ(CODCr)為5 000 mg/L、HRT為12 h條件下,分別考察了系統(tǒng)在p H為6.0~6.5、5.5~6.0、5.0~5.5、4.5~5.0條件下的運行特性.結(jié)果表明,在pH為4.5~5.0時,系統(tǒng)中以Ethanoligenens harbinense YUAN-3為代表的產(chǎn)氫菌群占優(yōu),呈現(xiàn)典型的乙醇型發(fā)酵特征,活性污泥表現(xiàn)出的產(chǎn)氫性能最佳,其氫氣轉(zhuǎn)化率和污泥的比產(chǎn)氫速率分別為1.9 mol/mol和7.8 mmol/(g·d).在pH為5.5~6.5、5.0~5.5的條件下,Clostridium tyrobutyricum strain A1-3、Propionibacterium sp.B2M2分別成為優(yōu)勢菌群,系統(tǒng)分別呈現(xiàn)出丁酸型發(fā)酵、混合酸發(fā)酵類型.研究顯示,隨著p H的改變,系統(tǒng)內(nèi)的產(chǎn)酸發(fā)酵菌群隨之發(fā)生更迭,在不同pH控制水平下形成不同的頂級微生物群落結(jié)構(gòu),進而使得系統(tǒng)呈現(xiàn)出不同發(fā)酵類型和產(chǎn)氫性能.
[Abstract]:In order to find the suitable control parameters and microbiological mechanism of anaerobic acid producing reactor, ACR (anaerobic contact fermentation hydrogen production reactor) was used as the test platform. The type of acid fermentation and hydrogen production performance of ACR system under different pH were investigated by phased regulation of the reactor's P H, and the polymerase chain reaction denatured gradient gel electrophoresis (PCRD) was used. GGE) the microorganism community structure was analyzed. With molasses wastewater as the matrix, the sludge of the municipal sewage plant was used as the slime, the sludge inoculation amount (MLVSS) was 3.58 g/L, the influent rho (CODCr) was 5000 mg/L and HRT was 12 h, and the operating characteristics of the system under P H as 6.0~6.5,5.5~6.0,5.0~5.5,4.5~5.0 were investigated. The results show that when pH is 4.5~5.0, the group of hydrogen producing bacteria represented by Ethanoligenens harbinense YUAN-3 is dominant and presents typical ethanol type fermentation characteristics. The performance of hydrogen production by activated sludge is the best, and the hydrogen conversion rate and the ratio of hydrogen production to sludge are 1.9 mol/ mol and 7.8 mmol/ (G D) respectively. The condition of pH is 5.5~6.5,5.0~5.5. At the same time, Clostridium tyrobutyricum strain A1-3 and Propionibacterium sp.B2M2 were the dominant bacteria groups respectively. The system showed butyric acid fermentation and mixed acid fermentation respectively. The study showed that with the change of P H, the acid producing bacteria group in the system changed and formed different top microbial communities at different pH control levels. It makes the system show different fermentation types and hydrogen production properties.
【作者單位】: 中國環(huán)境科學(xué)研究院水環(huán)境科學(xué)研究所;哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51508539) 國家水體污染控制與治理科技重大專項(2014ZX07405-001)
【分類號】:X703;X172
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,本文編號:1927966
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