RSI-MO工艺对沼气脱硫的影响及微生物种群分析

为实现剩余污泥厌氧消化沼气原位深度脱硫,采用向反应器中嵌入最佳剂量(20g/L)废铁屑并引入微氧条件,构建废铁屑-微氧(RSI-MO)消化工艺,探索其对原位脱硫的影响.研究分7阶段,P1阶段对照组,P2阶段加入RSI,P3~P7阶段逐步提高O2剂量.结果表明,MO效应激发硫氧化菌(SOB)生物脱硫,促发RSI化学腐蚀而生成铁硫沉淀物.P1~P7阶段,RSI与MO交互作用可促进水解酸化,但O2剂量过高会抑制产甲烷微生物活性,造成VFAs积累.为研究RSI与MO交互作用对微生物群落多样性和丰度的影响,取P1、P2和P6阶段污泥样品进行高通量测序发现,RSI投加有益于产氢型微生物(Syntrophobacter fumaroxidans)、产乙酸型微生物(Roseomonas lacus、Sporomusa silvacetica)、产甲烷微生物(Methanoculleus palmolei、Methanolinea tarda、Methanosarcina mazei、Methanosaeta concilii、Methanococcus aeolicus)的生长.MO效应可激活SOB的活性,强化生物脱硫作用.

废铁屑对剩余污泥厌氧消化特性的影响

为探明废铁屑(RSI)对中温厌氧消化特性的影响,利用RSI为外源添加剂研究其投加对剩余污泥厌氧消化水解酸化、产气效率以及污泥表面形态的影响.结果表明:①剩余污泥酸化水解产物VFAs的主要成分是乙酸,其含量随RSI投加量的增加呈先升后降的趋势.②RSI投加量适中(不超过20 g/L)时可促进乙、丁酸型发酵,抑制丙酸型发酵,进而提高剩余污泥厌氧消化效率.③当RSI投加量分别为0、1、5、10、20和30 g/L时,累积甲烷产率分别为135.4、141.9、159.2、178.9、209.3和180.7 mL/g(以VS计),甲烷含量分别为51.2%~56.4%、53.9%~58.6%、58.1%~62.5%、59.5%~68.3%、61.1%~71.2%和51.9%~61.4%.RSI最佳投加量为20 g/L,与空白组相比,累积甲烷产率和甲烷含量分别提升了54.6%和23.0%.④结合扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDX)分析方法发现,在厌氧消化过程中微生物可促进RSI的溶解,且随RSI投加量的增加,消化污泥表面的铁元素含量也随之增加.⑤RSI的投加会提高蛋白酶和纤维素酶的活性,但若投加量过高则会产生负面效应.研究显示,外源添加剂RSI投加量适中(不超过20 g/L)时可促进剩余污泥厌氧消化效率.