隨著全球經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和人口的持續(xù)增長,作為城市固體廢棄物重要組成部分的餐廚垃圾和剩余活性污泥的數(shù)量也日益增加。餐廚垃圾和剩余活性污泥不經(jīng)適當(dāng)處理直接排放到環(huán)境中,容易造成環(huán)境污染。厭氧消化技術(shù)可以有效地回收其中的有機(jī)物,實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾和剩余活性污泥的穩(wěn)定化和減容化。本次實(shí)驗(yàn)采用餐廚垃圾和剩余活性污泥厭氧共消化的方法生產(chǎn)水解酶。然后將產(chǎn)生的酶液投入到污泥厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中,驗(yàn)證酶液對污泥發(fā)酵的影響。實(shí)驗(yàn)運(yùn)用簡單的發(fā)酵裝置,以人工模擬的餐廚垃圾和剩余活性污泥為生物質(zhì),通過調(diào)整厭氧消化的過程參數(shù)(溫度、pH和餐廚垃圾和剩余活性污泥的質(zhì)量比)來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的產(chǎn)酶量。VSS變化量、溶解性COD、溶解性蛋白質(zhì)、溶解性碳水化合物和酶活等指標(biāo),用來考察外加酶液對污泥厭氧水解的強(qiáng)化作用。通過過程中的水解酶活力大小,可指示餐廚垃圾和剩余活性污泥共消化產(chǎn)酶的可行性。同時(shí),本實(shí)驗(yàn)使用第二代微生物DNA檢測技術(shù)Ilumina測序法來監(jiān)測整個(gè)過程中的微生物群落結(jié)構(gòu)變化。酶活力大小和微生物群落結(jié)構(gòu)研究可充分顯示共消化產(chǎn)酶的可行性。結(jié)果顯示,淀粉酶在溫度37℃、初始pH 7和餐廚垃圾對剩余活性污泥質(zhì)量比2:1條件下,達(dá)到最佳的酶活力。蛋白酶在溫度50℃、初始pH 8和餐廚垃圾對剩余活性污泥質(zhì)量比2:1的條件下,達(dá)到最佳的酶活力。淀粉酶和蛋白酶最大活力分別為10.02U/mL和19.25U/mL。含有最優(yōu)淀粉酶活力的酶液投入到污泥后,有利于促進(jìn)污泥的水解過程,大大提高厭氧消化效率。隨著裝置內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)成分的改變和發(fā)酵的進(jìn)行,微生物群落發(fā)生不斷變化。酶液生成階段時(shí)微生物增殖最快。產(chǎn)淀粉酶的優(yōu)勢微生物菌群是乳酸菌屬和梭狀芽孢桿菌扇形菌屬1,產(chǎn)蛋白酶的優(yōu)勢微生物菌群是嗜水汽單胞菌屬。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X172;X70
【部分圖文】：

工程碩士學(xué)位論文1.3.1 厭氧消化的原理及影響因素厭氧消化，是指厭氧或兼性厭氧菌在少氧或無氧的條件下將裝置內(nèi)的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物的過程。微生物運(yùn)用系統(tǒng)內(nèi)的一部分有機(jī)物合成自身生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，運(yùn)用另一部分物質(zhì)生成其它副產(chǎn)物如 SCFAs、酶、甲烷、二氧化碳、乙醇、硫化氫和氫氣等物質(zhì)。1.3 厭氧消化技術(shù)

- 21 - 3.1 溫度對餐廚垃圾和剩余活性污泥共發(fā)酵產(chǎn)水解酶的影ffect of temperature on hydrolytic enzyme activity from the food waste and waste activated sludge 所示，每個(gè)反應(yīng)器里酶液的活力都會經(jīng)歷一個(gè)先增高開始，所有溫度下的淀粉酶活力和蛋白酶活力均小于酶活力迅速上升，淀粉酶在 36h 左右酶的活力達(dá)到最的活力達(dá)到最大值，隨后淀粉酶的活力和蛋白酶的活是因?yàn)榧兓瘜W(xué)狀態(tài)下的酶不穩(wěn)定，會隨時(shí)間的進(jìn)行不活性污泥共發(fā)酵后，迅速進(jìn)入到水解階段。一部分餐和蛋白質(zhì)和剩余活性污泥豐富的碳水化合物和蛋白質(zhì)

- 23 -圖 3.2 pH 對餐廚垃圾和剩余活性污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酶的影響ect of pH on hydrolytic enzyme activity from co-fermentatioand waste activated sludge圾與剩余活性污泥質(zhì)量比對產(chǎn)酶的影響者證明淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等其它酶的產(chǎn)生依賴因?yàn)轶w系內(nèi)微生物需要適用不同的營養(yǎng)環(huán)境成長[42,5性受餐廚垃圾和剩余活性污泥共發(fā)酵的質(zhì)量比影響�；钚晕勰鄦为�(dú)消化時(shí)，幾乎很少有蛋白酶和淀粉酶被獨(dú)厭氧消化時(shí)，盡管餐廚垃圾中碳水化合物和蛋白質(zhì)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2878624