餐廚垃圾富含有機(jī)質(zhì),是具有較高利用價(jià)值的廢棄物資源。我國(guó)目前主要采用厭氧發(fā)酵法處理餐廚垃圾,產(chǎn)生沼氣利用,但在此過程中產(chǎn)生的厭氧發(fā)酵廢液處理難度較大、可能污染環(huán)境。餐廚垃圾厭氧發(fā)酵液中含有豐富的碳源,可通過特定微生物的作用合成為聚羥基脂肪酸酯（PHA）—一種可降解生物塑料的原料,在消減污染的同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。本研究以河北省某典型餐廚垃圾處理廠為對(duì)象,在系統(tǒng)研究其厭氧發(fā)酵液微生物多樣性的基礎(chǔ)上,選擇PHA中主要研究應(yīng)用類型PHB和PHV為分析對(duì)象,篩選可以高效合成PHA的微生物菌株,對(duì)微生物合成PHA的發(fā)酵條件和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,為餐廚垃圾厭氧發(fā)酵液處理和資源化利用提供參考。主要研究結(jié)果如下:1.餐廚垃圾發(fā)酵液的理化性質(zhì)及高通量Miseq測(cè)序分析表明:發(fā)酵液中的微生物群落結(jié)構(gòu)受環(huán)境因素影響明顯,影響程度較大的為pH值和氨氮含量,含油量和總糖含量對(duì)菌落結(jié)構(gòu)的影響較穩(wěn)定,全鹽量和COD濃度次之。厭氧消化、沼渣脫水樣品中的微生物組成和相對(duì)豐度較高,而初始油水分離樣品中的微生物群落種類和豐度相對(duì)較低。不同季節(jié)樣品中的優(yōu)勢(shì)菌門、屬相似,但相對(duì)豐度發(fā)生明顯變化;各工藝單元中,主要優(yōu)勢(shì)菌門有... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１．２?兩類ＰＨＡ的結(jié)構(gòu)式；ａ，?ＰＨＢ；?ｂ，ＰＨＤ??

??結(jié)合樣品的理化指標(biāo)（表２．１、２．２）和群落組成（表２．３、圖２．３）對(duì)各工藝單元??樣品中的微生物群落特征變化進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ＣＯＤ和氨氮含量與微生物群落??的聯(lián)系較密切。ＣＯＤ含量在３個(gè)工藝單元中逐漸降低，說明微生物對(duì)于有機(jī)物的利??用率逐漸升高，物種多樣性和豐度逐步提高；隨著ＣＯＤ含量的降低，放線菌門的平??均豐度在沼渣脫水單元中得到升高，這與楊小麗等（楊小麗等，２０１３）的研宄結(jié)果一??致，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是沼液處理后期的Ｓ３、ＳＳ３處于有氧環(huán)境，放線菌門為好??氧異養(yǎng)菌，在與硝化細(xì)菌、氨氧化細(xì)菌對(duì)氧的競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了有機(jī)物的轉(zhuǎn)化，??使ＣＯＤ的去除效果提高。氨氮含量在油脂分離單元中最低，Ｓ２、ＳＳ２處于厭氧消化??的主要階段

??時(shí)（圖２．５－ｂ），ＳＳ１內(nèi)的優(yōu)勢(shì)物種無(wú)變化。??餐廚垃圾進(jìn)入發(fā)酵罐后為嚴(yán)格厭氧環(huán)境，其攜帶的細(xì)菌不適應(yīng)發(fā)酵罐內(nèi)的環(huán)境，??發(fā)酵體系中發(fā)酵性細(xì)菌逐漸取代原料中原有的細(xì)菌，隨著沼氣發(fā)酵過程的進(jìn)行，餐廚??垃圾中原有的細(xì)菌菌群己經(jīng)發(fā)生變化。Ｓ２厭氧發(fā)酵體系內(nèi)微生物明顯區(qū)別于其它２??組樣品。Ｓ２在綱分類水平上的優(yōu)勢(shì)物種有梭菌綱（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）、厭氧繩菌綱??（Ａｎａｅｒｏｌｉｎｅａｅ）；目分類水平上有厭氧繩菌目（Ａｎａｅｒｏｌｉｎｅａｌｅｓ）、嗜熱厭氧桿菌目??（Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒａｌｅｓ）、梭菌目（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｔｅｓ）；科分類水平上有互營(yíng)單胞菌科??（Ｓｙｎｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｄａｃｅａｅ）、Ｃａｌｄｉｃｏｐｒｏｂａｃｔｅｒａｃｅａｅ、厭氧繩菌科（Ａｎａｅｒｏｌｉｎｅａｃｅａｅ）；屬??水平上則有互營(yíng)單胞菌屬、厭氧繩菌科分類下??的未命名屬。ＳＳ２在綱分類水平上的優(yōu)勢(shì)物種較５月樣品新增了?Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉａ；目分類??水平上Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔａｌｅｓ取代了?５月樣品中的厭氧繩菌目；科分類水平上的互營(yíng)單胞菌科??和５月樣品相同、其余變?yōu)樽蠁伟疲ǎ校铮颍穑瑁颍铮恚铮睿幔洌幔悖澹幔澹�、Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔａｃｅａｅ�??Ｆａｍｉｌｙ＿ＩＩＩ科；屬水平上除互營(yíng)單胞菌屬和嗜熱厭氧桿菌與５月樣品相同

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]以餐廚垃圾水解酸化液為碳源合成PHA研究[J]. 王攀,邱銀權(quán),陳錫騰,潘柔杏,任連海.  環(huán)境工程. 2018(06)
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[9]廢水同步脫硫脫氮關(guān)鍵工藝參數(shù)及微生物群落結(jié)構(gòu)的研究[J]. 曾勇,周俊,閆志英,張雪英,董泰麗,袁月祥,李東,李志東,劉曉風(fēng),曹沁,肖莉凡,劉文文.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]高效反硝化細(xì)菌的快速培養(yǎng)及群落結(jié)構(gòu)多樣性分析[J]. 孟婷,楊宏.  環(huán)境科學(xué). 2017(09)

博士論文
[1]糖耐康干預(yù)自發(fā)性2型糖尿病ZDF大鼠胰島素抵抗及機(jī)制研究[D]. 吳莉娟.成都中醫(yī)藥大學(xué) 2017
[2]基于動(dòng)態(tài)間歇排水瞬時(shí)補(bǔ)料的活性污泥合成PHA新工藝研究[D]. 郭子瑞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]濃香型白酒窖泥中梭菌群落多樣性與窖泥質(zhì)量關(guān)聯(lián)性研究[D]. 胡曉龍.江南大學(xué) 2015
[4]嗜熱菌強(qiáng)化剩余污泥水解及短鏈脂肪酸積累規(guī)律研究[D]. 楊春雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]NAD（H）激酶調(diào)控聚-3-羥基丁酸酯的生物合成機(jī)制研究[D]. 張潔.北京化工大學(xué) 2016
[2]餐廚垃圾沼液發(fā)酵微生物制取生物聚酯的初步研究[D]. 唐昊.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[3]餐廚垃圾單相厭氧反應(yīng)器微生物群落多樣性及其演替研究[D]. 謝影.重慶大學(xué) 2013
[4]產(chǎn)聚-β-羥基丁酸菌株篩選及發(fā)酵和提取工藝研究[D]. 董夏夢(mèng).浙江師范大學(xué) 2012
[5]混合菌群合成聚羥基烷酸最佳工藝條件研究[D]. 田婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



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