污泥厌氧发酵产酸机理及应用研究进展

李冬娜， 马晓军

(天津科技大学 轻工科学与工程学院， 天津 300222)

随着城市的发展和人民生活水平的提高，城市污水排放量也随之增加，而且污水成分日趋复杂。活性污泥因含有多种复杂的微生物体系，常被用来处理城市污水，在此过程中，经生化反应和沉降处理后会产生大量的剩余污泥，其中含有大量难以生物降解的人工合成的有机物、重金属、病原微生物[1]，若直接将污泥填埋或焚烧[2]，不仅是资源的极大浪费，也会对环境造成二次污染。污泥富含N、P、K等元素以及有机物和热量，可以作为一种资源加以利用，以污泥减量化和资源化为目的的研究逐步成为近年来人们关注的热点[3]。厌氧消化方法由于处理费用低、无危害，是目前应用最为广泛的污泥减量化、稳定化的处理方法，其中挥发性脂肪酸(VFAs)是污泥厌氧消化过程中产生的重要中间代谢产物，包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等。研究表明，这些产物不仅可以作为碳源去除污水中的氮和磷[4-5]，还可以用作底物生产甲烷和氢气等生物燃料，以及合成生物质可降解塑料聚羟基脂肪酸酯(PHAs)[6-7]。因此，在污泥厌氧消化过程中，将反应控制在发酵产酸阶段是实现污泥资源开发利用的最佳途径。近年来国内外学者利用废弃物，如餐厨垃圾、污水厂生产的剩余污泥和有机生活垃圾作为底物进行厌氧发酵生产VFAs，具有一定的参考价值。本文重点介绍了污水中污泥厌氧发酵产酸的代谢机理和微生物机理、影响因素及应用，以期为后续污泥厌氧发酵产酸获得高产量VFAs提供借鉴和参考。……