不同配比污泥对玉米秸秆产气特性的影响

【目的】研究玉米秸秆不同接种物浓度下的产气特性,为秸秆在大规模沼气工程中的应用提供参考。【方法】以玉米秸秆为发酵原料,接种不同比例的厌氧污泥,采用批量发酵工艺,在38℃左右条件下进行厌氧发酵。【结果】经过50d的发酵后,秸秆中大部分物质可以得到分解。当厌氧污泥和秸秆比例为10∶3(两者TS比0.57、VS比0.46)、总TS浓度为10.16%时,秸秆产气效果最佳,TS产气率为370mL/g,沼气中甲烷含量为56.04%。【结论】玉米秸秆发酵过程中,随接种污泥比例加大,秸秆的产气量和产气率逐渐升高,但接种量达到一定比例时,原料产气量和产气率升高不再明显。

产油小球藻与常见蓝藻共存的生长关系研究

将产油小球藻HQ(Chlorella sp.HQ)分别与蓝藻水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)、惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)以不同初始接种密度比(1∶1、1∶5、5∶1)混合培养,发现等接种密度共存时水华鱼腥藻及惠氏微囊藻的生长能力均于培养第4 d起强于小球藻HQ;小球藻HQ与水华鱼腥藻共存时的生长能力(kapp=-23.45×104个/(mL·d))强于与惠氏微囊藻(kapp=-47.61×104个/(mL·d))。非等接种密度共存环境中,水华鱼腥藻和惠氏微囊藻的生长能力均强于与其接种密度相同的小球藻HQ。等接种密度共存环境中的小球藻HQ相比于非等接种密度共存环境具有更强的生长潜力(与水华鱼腥藻:rm1=(0.17±0.06)d-1,μ1=(0.22±0.11)d-1;与惠氏微囊藻:rm2=(0.75±0.13)d-1,μ2=(0.49±0.04)d-1)。不同初始接种密度比、不同混培藻种对小球藻HQ对数期的生长能力影响不明显(P>0.05)。该研究为小球藻HQ应用于水质深度净化与高价值生物能生产耦合技术提供数据参考。

污泥接种比例对餐厨垃圾糖化残渣厌氧消化的影响

为了使餐厨垃圾制乙醇过程中产生的糖化残渣得到进一步资源化利用,采用餐厨垃圾糖化残渣制甲烷的工艺,比较了不同污泥接种比例对其糖化残渣的甲烷产量、有机酸含量及组成、碱度、pH等的影响。结果表明:当接种污泥/糖化残渣(以VS计)=1.0时,糖化残渣厌氧消化效果最佳,累积甲烷产量(以VS计)和有机物(VS)去除率分别达到159.84 mL/g和57.86%。将丙酸/乙酸控制在<0.10是本研究厌氧发酵稳定进行的必要条件,总挥发性有机酸(TVFA)/碱度介于0.40~1.40时,甲烷产率相对较高。

主流条件下间歇曝气抑制NOB与微生物动态响应

在主流条件下,采用不同的接种泥源和间歇曝气过程的停曝比,分析了实现稳定亚硝化过程的关键条件和硝化过程抑制机理.结果表明,仅依靠低溶解氧(DO)和间歇曝气,亚硝化体系难以获得NO_(2)-N的积累.当耦合厌氧氨氧化工艺后,在保证同等氨氮转化的环境下,出水NO_(3)-N浓度由41.64mg/L降至11.54mg/L,硝化过程获得显著抑制.定量分析结果表明,NOB在低DO耦合间歇曝气环境中适应性较强,运行15d后最大NOB拷贝数增加2.9倍,而在含有厌氧氨氧化菌的混合系统中,最大NOB拷贝数仅增加1.4倍.微生物群落结构变化结果表明,在低DO耦合间歇曝气环境中,接种混合污泥系统中的NOB,其丰度上升速度较硝化污泥系统中的快.因此,本研究揭示强化NO_(2)-N在好氧阶段的利用,降低NO_(2)-N暴露浓度是间歇曝气过程中抑制NOB的关键条件.

不同泥藻接种比的光生物反应器中细菌种群

光生物反应器(PBR)在处理实际废水时,形成的微藻-细菌群落仅依靠光合充氧就能高效去除废水污染物。然而,目前对不同接种比下的微藻-细菌群落组成仍知之甚少。为了研究不同接种比下的PBR中稳定的细菌种群结构,将污水处理厂的活性污泥和藻类按不同比值接种至PBR中,以实际生活污水为营养来源,进行菌藻共培养,利用高通量测序技术分析PBR中微生物群落组成和相对丰度。结果发现∶泥藻接种比会影响PBR中的细菌多样性和种群结构,变形菌门、蓝细菌门和厚壁菌门为各PBR中的优势菌门。光合细菌、产氧蓝细菌和化能异养菌能共生于PBR中,使其获得较优的营养物质去除率,不同接种比的PBR对NH_(3)-N的去除率均在90%以上,同时在泥藻接种比为0.3∶1和0.76∶1(泥/g∶藻/g)的PBR中,光合细菌、蓝细菌和微藻光合作用导致的pH上升会引起一些功能性细菌,如硝化螺旋菌Nitrospira的缺失,从而导致NO_(2)^(-)-N积累。初始泥藻接种比为1.3∶1的PBR中,微生物种群结构最丰富,尤其是γ-变形菌纲、异球菌纲、硝化螺旋菌纲等微生物的丰度增加。

接种比对碱超声波耦合溶胞污泥水解酸化的影响

以城市污水生物处理过程中的剩余污泥减量化为研究背景,通过实验研究了经碱超声波耦合溶胞后的剩余污泥在不同接种比下水解酸化的效果,分析了污泥上清液中pH、SCOD、VFAs、NH4+-N和PO34--P等参数随时间的变化趋势。结果表明,溶胞污泥经过72 h的水解酸化反应,20%接种比下的水解酸化COD溶出率和VFAs增长率最高,分别为75.5%和177%。蛋白质水解程度为16.9%,也高于50%和70%两组接种比。此外,COD、NH4+-N和PO34--P等主要溶出物均在12 h后达到基本稳定状态。

光生物反应器中活性污泥和藻类的共培养及微生物群落分析

利用污水处理厂好氧池活性污泥和来自二沉池壁的藻类构成菌藻生物反应器用以处理实际生活废水,探讨了不同泥藻接种比对废水处理效果的影响,并分析了稳定运行后的微生物群落组成。结果表明:泥/藻质量比为1∶0.75的混合系统对污染物质(COD、TN和TP)的去除效率最高;当HRT为2 d时,按泥/藻质量比为1∶0.75接种的光生物反应器(初始TSS为1.12 g·L^(−1))在搅拌和太阳光照射的条件下,对NH_(4)^(+)-N的去除率可达99.7%,对PO_(4)^(3-)的去除率约为70%。利用高通量测序技术对运行42 d后反应器内(SRT为15 d)的细菌群落进行分析发现,优势细菌为厚壁菌门的微小杆菌属(Exiguobacterium),蓝菌门的光合产氧蓝细菌属(Cyanobium)和变形菌门α-变形菌纲的不产氧光合好氧异养固氮红杆菌属(Rhodobacter),其相对丰度分别为23.32%、15.23%和5.77%。同时,反应器内还存在氧化亚硝酸盐的硝化螺旋菌(Nitrospira),以及除磷的不动杆菌(Acinetobacter)和能进行好氧反硝化的副球菌(Paracoccus),其相对丰度分别为1.19%、0.58%和0.35%。