本文關(guān)鍵詞：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷反應(yīng)對(duì)厭氧消化限速作用的比較分析

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【摘要】：厭氧消化技術(shù)目前已經(jīng)在有機(jī)廢水、剩余活性污泥、生活垃圾、畜禽糞便和作物廢棄物等的處理處置方面得到了廣泛的應(yīng)用。厭氧消化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程,需要產(chǎn)酸發(fā)酵菌群、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群和產(chǎn)甲烷菌群等多種微生物種群共同協(xié)作完成。這些主要微生物類群的生理生態(tài)習(xí)性差別懸殊,要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,必須維持各類菌群生長(zhǎng)環(huán)境的協(xié)調(diào)和代謝速率的平衡,關(guān)于厭氧消化限速步驟的研究,一直被認(rèn)為是厭氧消化技術(shù)取得突破的關(guān)鍵。本研究采用厭氧顆粒污泥的間歇培養(yǎng)方法,分別以丁酸、乙酸和H_2/CO_2為惟一碳源,在pH、溫度、污泥接種量梯度條件下,研究了食丁酸產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌(SBOB)、乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌(ACM)和氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌(HTM)的pH生態(tài)幅、溫度生態(tài)幅以及對(duì)污泥接種量變化的響應(yīng),分析產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)和產(chǎn)甲烷反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速度,通過(guò)對(duì)比分析闡述了產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷反應(yīng)對(duì)厭氧消化的限速作用。研究表明,SBOB、ACM和HTM的pH生態(tài)幅分別為6.19~8.59、5.50~7.74和4.39~9.23,最適代謝pH分別為7.39,6.62和6.81,特征基質(zhì)的最大轉(zhuǎn)化速率為0.86、1.04和1.09 g CODequ/g MLVSS·d。與ACM和HTM相比,SBOB具有更為狹窄的代謝pH生態(tài)幅,且產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)速度最慢。SBOB、ACM和HTM的溫度生態(tài)幅分別為23.13~53.7℃、29.78~46.86℃和35.17~53.77℃,最適代謝溫度分別為38.44、38.32和44.47℃,特征底物的最大轉(zhuǎn)化速率為0.69、1.16和2.55 CODequ/g MLVSS·d,其中,SBOB的溫度生態(tài)幅雖然更寬,但其產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)均遠(yuǎn)低于兩種產(chǎn)甲烷反應(yīng)。厭氧活性污泥接種量在3%~20%之間變化時(shí),產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)速度均低于兩種產(chǎn)甲烷反應(yīng),而且對(duì)接種量條件變化最為敏感。研究結(jié)果表明,與產(chǎn)甲烷菌群相比,產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群對(duì)pH、溫度和接種量的變化更為敏感,在相同條件下的代謝速率也最慢,其產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸作用在正常運(yùn)行的厭氧消化系統(tǒng)中,對(duì)于厭氧消化過(guò)程的限速作用比產(chǎn)甲烷菌群的產(chǎn)甲烷作用更加顯著。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X70

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4 陳t，

本文編號(hào)：1284512