脱氮除碳好氧颗粒污泥培育及微生物群落分析.pdfVIP

环境微生物与节能减排 脱氮除碳好氧颗粒污泥培育及微生物群落分析 赵永责 黄钧” 杨华 中国科学院成都生物研究所成都610041 SBR反应器中，以补加葡萄糖的猪场废水为基质，不接种外源微生物，通 摘要：在4L 过批次进水并控制运行条件(逐渐提高COD、氨氮负荷、缩短沉降时间、提高曝气量) 使废水内的土著微生物不断富集和自聚集固定，培养出了具有良好脱氮除碳功能的好氧颗 粒污泥。研究了好氧颗粒污泥脱氮除碳功能及能耐受的最高COD、氨氮负荷：采用 PCR—DGGE方法研究了好氧颗粒污泥培养过程中细菌群落变化；分离选育了颗粒污泥中 的异养硝化菌并研究了其脱氮功能。结果表明，成熟好氧颗粒污泥为土黄色不规则球状， 围内时，好氧颗粒污泥对COD的去除率高达94—98％，对氨氮的去除率大于99％。运行 15．7 至第57天将冲击负荷提高到CODg／(L·d)，氨氮0．723g／(L·d)，4天后反应器内 的絮体量激增，颗粒污泥颗粒化程度降低，沉降变差并开始破碎，氨氮去除率下降至 81．6％。第6l天降低负荷继续运行，脱氮功能可迅速恢复至99％。氮平衡研究表明，好 氧颗粒污泥对废水的处理实现了同时脱氮除碳(去除COD73．99％，去除氨氮91．21％)， rDNA鉴 果，且无硝化产物的积累，并从中扩增得到了两个nirK，一个nirS基因。16S 群落随颗粒污泥的形成和发育逐级发生演变，颗粒污泥微生物多样性指数 全相同，说明TN9是颗粒污泥中最优势菌，同时TN9在液体培养基中能自聚集形成凝胶 状，表明TN9对颗粒污泥的形成、脱氮除碳功能的表现起着重要作用。优势条带中还发 发现自养硝化菌。下一步还将通过构建功能基因克隆文库研究好氧颗粒污泥中可能存在的 其他脱氮微生物，如自养氨氧化菌、厌氧氨氧化菌和氨氧化古菌。 关键词：好氧颗粒污泥；脱氮除碳：DGGE；异养硝化菌；猪场废水 第十三次全国缘境微生物学术研讨会 ·国家“十一五”863课题“脱氮微生物菌刺及其应用技术研究”(2006AA062330)资助 ¨通讯作者：Tel：028E-mail：huangjun@cib．ac．cn 提高氢气产生过程中厌氧污泥胞外多聚物(EPS) 与酸应激反应的研究 孟影’，一。严群1， 2．生物工程学院，江l南大学，无锡， 214122 现代社会，为了消除大气污染和温室效应对环境造成的影响，维护国民经济的健康持 续发展，人们期待对“清洁能源”的开发和应用。氢能被誉为“未来燃料”，是2l世纪最具 发展潜力的清洁能源，而在废弃物资源化过程可产生氢气，这样既可以缓解能源的短缺又 可以实现废弃物的有效利用。在有机废弃物厌氧处置过程中，酸化阶段所产生的大量有机 酸等中间代谢物会对厌氧消化的整个过程产生反馈抑制，从而抑制氢气的大量产生。如何 降低甚至解除厌氧消化过程中的反馈抑制是提高产氢量的关键所在。查阅文献得知，对污 泥进行酸胁迫可以在一定程度上提高污泥的耐酸能力。因此这成为提高污泥耐酸能力的一 个重要的研究方向。 胞外聚合物(EPS)是微生物的重要组分，他们位于细胞外由蛋白质、多糖以及一些 DNA、腐植酸等物质构成。国内外学者对污泥的EPS进行了许多研究，但是多局限于比 较污泥的提取方法，研究不同的方法对污泥EPS中各组分含量的影响。有的学者也研究 了EPS与膜反应器的污染关联性以及EPS中的蛋白质及多糖含量的改变与污泥的脱水性 的关联。但是很少的文献提出EPS与污泥耐酸性的关系。因此本实验主要针对污泥的EPS 在耐酸性中所起的作用进行研究。 实验中以酸胁迫后的污泥进行厌氧发酵，经检测，产氢量、产酸量、葡萄糖降解率均 有所提高，断定经胁迫后污泥的耐酸性有一定程度的提高。所以本实验室采用酸胁迫对污 泥进行预处理，然后进行下一步的厌氧消化过程。经研究发现，提取经过胁迫后的污泥可 l