餐廚垃圾富含有機質,是具有較高利用價值的廢棄物資源。我國目前主要采用厭氧發(fā)酵法處理餐廚垃圾,產生沼氣利用,但在此過程中產生的厭氧發(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,在消減污染的同時還可實現(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象,在系統(tǒng)研究其厭氧發(fā)酵液微生物多樣性的基礎上,選擇PHA中主要研究應用類型PHB和PHV為分析對象,篩選可以高效合成PHA的微生物菌株,對微生物合成PHA的發(fā)酵條件和技術參數進行了優(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。主要研究結果如下:1.餐廚垃圾發(fā)酵液的理化性質及高通量Miseq測序分析表明:發(fā)酵液中的微生物群落結構受環(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菌落結構的影響較穩(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較低。不同季節(jié)樣品中的優(yōu)勢菌門、屬相似,但相對豐度發(fā)生明顯變化;各工藝單元中,主要優(yōu)勢菌門有... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?兩類ＰＨＡ的結構式；ａ，?ＰＨＢ；?ｂ，ＰＨＤ??

??結合樣品的理化指標（表２．１、２．２）和群落組成（表２．３、圖２．３）對各工藝單元??樣品中的微生物群落特征變化進行分析，結果發(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個工藝單元中逐漸降低，說明微生物對于有機物的利??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）的研宄結果一??致，產生此現(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，在與硝化細菌、氨氧化細菌對氧的競爭中處于優(yōu)勢，促進了有機物的轉化，??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（圖２．５－ｂ），ＳＳ１內的優(yōu)勢物種無變化。??餐廚垃圾進入發(fā)酵罐后為嚴格厭氧環(huán)境，其攜帶的細菌不適應發(fā)酵罐內的環(huán)境，??發(fā)酵體系中發(fā)酵性細菌逐漸取代原料中原有的細菌，隨著沼氣發(fā)酵過程的進行，餐廚??垃圾中原有的細菌菌群己經發(fā)生變化。Ｓ２厭氧發(fā)酵體系內微生物明顯區(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單胞菌科??（Ｓｙｎｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｄａｃｅａｅ）、Ｃａｌｄｉｃｏｐｒｏｂａｃｔｅｒａｃｅａｅ、厭氧繩菌科（Ａｎａｅｒｏｌｉｎｅａｃｅａｅ）；屬??水平上則有互營單胞菌屬、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；屬水平上除互營單胞菌屬和嗜熱厭氧桿菌與５月樣品相同

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]NAD（H）激酶調控聚-3-羥基丁酸酯的生物合成機制研究[D]. 張潔.北京化工大學 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 2015
[3]餐廚垃圾單相厭氧反應器微生物群落多樣性及其演替研究[D]. 謝影.重慶大學 2013
[4]產聚-β-羥基丁酸菌株篩選及發(fā)酵和提取工藝研究[D]. 董夏夢.浙江師范大學 2012
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本文編號：3625154