底物类型对产甲烷效能及微生物群落结构的影响 impact of organic matter type on the efficiency and microbial community structure of an anaerobic digestion process.pdfVIP

第4８卷 第２期 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 Vol.4８ No.２ ２０ １６年２月 ＪOＵＲNAＬ OＦ HAＲＢIN INＳＴIＴＵＴE OＦ ＴEＣHNOＬOＧY Ｆｅｂ. ２０１６ ｄoｉ：１０.１１９１８／ ｊ.ｉｓｓn.０３６7⁃６２３4.２０１６.０２.００２ 底物类型对产甲烷效能及微生物群落结构的影响 王昊昱，陶 彧，任南琪 （城市水资源与水环境国家重点实验室（哈尔滨工业大学），１５００９０ 哈尔滨） － 摘 要：为考察底物类型对厌氧消化过程的影响，以升流式厌氧膨胀床作为厌氧消化反应器，以经过“热 酶联合预水解”后 的啤酒糟和猪粪作为处理对象，研究不同有机负荷率条件下反应器的运行效能和微生物群落结构.结果表明，当有机底物类型 从啤酒糟转变为猪粪后，反应器的ＣOＤ去除率降低4０％，甲烷产量减少7５％，有机物甲烷化率降低２５％，且出水乙酸质量浓 度由５０ｍｇ／ Ｌ跃升至３7００ｍｇ／ Ｌ.同时，Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ细菌门的丰度提高约１倍，Ｂａｃｔｅｒoｉｄｅｔｅｓ细菌门的相对丰度则减少约５０％；产 甲烷菌数量减少６１％，产甲烷菌属Mｅｔｈａｎoｂａｃｔｅｒｉｕm替代Mｅｔｈａｎoｓａｅｔａ成为最占优势的古细菌菌属. 关键词：底物类型；有机负荷；厌氧消化；升流式厌氧膨胀床；微生物种群结构 － － － 中图分类号：X１7２ 文献标志码：A 文章编号：０３６7 ６２３4（２０１６）０２ ０００９ ０６ Ｉｍｐａｃｔ oｆ oｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｔｙｐｅ oｎ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｍｉｃｒoｂｉａl ｃoｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ oｆ ａｎ ａｎａｅｒoｂｉｃ ｄｉｇｅｓｔｉoｎ ｐｒoｃｅｓｓ WANＧ Hａoｙｕ，ＴAO Yｕ，ＲEN Nａnｑｉ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂoｒａｔoｒｙ oｆ Ｕｒｂａn Wａｔｅｒ Ｒｅｓoｕｒｃｅ ａnｄ Envｉｒonｍｅnｔ（Hａｒｂｉn Inｓｔｉｔｕｔｅ oｆ Ｔｅｃｈnoloｇｙ），１５００９０ Hａｒｂｉn，Ｃｈｉnａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：In oｒｄｅｒ ｔo ｉnvｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ oｆ oｒｇａnｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｔｙｐｅ on ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅnｃｙ ａnｄ ｍｉｃｒoｂｉａl ｃoｍｍｕnｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｕｒｉnｇ ａnａｅｒoｂｉｃ ｄｉｇｅｓｔｉon oｐｅｒａｔｉon， ａn ｅxｐａnｄｅｄ ｇｒａnｕlａｒ ｓlｕｄｇｅ ｂｅｄ （EＧＳＢ） ｗａｓ ａｐｐlｉｅｄ ｔo ｔｒｅａｔ ｂｒｅｗｅｒｙ ｓｐｅnｔ ｇｒａｉn ｈｙｄｒolｙｓａｔｅｓ （ＢＳＧH） ａnｄ ｐｉｇ ｍａnｕｒｅ ｈｙｄｒolｙｓａｔｅｓ （PMH） ｔｈａｔ ｗｅｒｅ ｐｒｅ⁃ｈｙｄｒolｙｚｅｄ ｂｙ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅnｚｙｍｅｓｕnｄｅｒｔｈｅｒｍoｐｈｉlｉｃｃonｄｉｔｉonｓ.Ｒｅｓｕlｔｓｓｈoｗｅｄｔｈａｔａｆｔｅｒｔｈｅoｒｇａnｉｃｍａｔｔｅｒoｆ ＢＳＧHｗａｓａlｔｅｒｅｄｂｙ PMH，ａ ｓｅｒｉｅｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ oｆ 4０％，7５％ ａnｄ２５％ ｗａｓoｂｓｅｒvｅｄｆoｒ ｔｈｅ ｂｕlk ＣOＤｒｅｍovａl，ｍｅｔｈａnｅ ｐｒoｄｕｃｔｉon ａnｄ oｒｇａnｉｃ ｂｉoｍｅｔｈａnａｔｉon ｒａｔｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉvｅlｙ. Mｅａ