餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷及微生物群落研究

宁祉恺，刘帅，黄元宸，刘德启 (.苏州大学材料与化学化工学部及苏州纳米科技协同创新中心，江苏 苏州 252；2. 苏州工业园区清源华衍水务有限公司，江苏 苏州 2500；.苏州大学纺织与服装工程学院，江苏 苏州 252；4.华衍环境产业发展(苏州)有限公司，江苏 苏州 252)

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随着我国社会经济的快速发展，餐厨垃圾产生量与日俱增，因其中富含碳水化合物、油脂、蛋白质及水分，又具有显著的易腐发臭特点。因此，餐厨垃圾已成为目前一种新的环境污染源并引起广泛的社会关注。其中厌氧发酵处理亦成为其资源化、无害化与减量化的主要途径。近年来，通过添加组分对厌氧反应器发酵体系C/N比及微生物群落结构的调控受到重视并成为研究的热点。研究人员以餐厨垃圾和秸秆按比例混合后为连续高温共发酵基质，开展了55 d长期试验，通过控制水力停留时间(HRT)及有机负荷(OLR)探讨反应器的运行稳定性及微生物群落组成。实验发现，当HRT降至0.5 d时，会导致反应器中微生物流失，即使pH值稳定在7.0左右，未出现VFA累积，反应器几乎停止产气，挥发性固体去除率也仅为5.77%。高通量测试结果表明，此时体系内梭菌目(Clostridiales)等能与产甲烷菌共生的水解酸化细菌的比例增加近1倍，但嗜乙酸产甲烷菌降至0.6%。显然，厌氧反应器中的微生物群落结构与环境条件紧密关联，由于不同菌群的世代更替周期存在显著差异，因此厌氧生物反应器操作条件的变化会引起微生物种群的演替，进而导致微生物群落结构的自适应性重整。……