產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷反應(yīng)對(duì)厭氧消化限速作用的比較分析.pdf

1、厭氧消化技術(shù)目前已經(jīng)在有機(jī)廢水、剩余活性污泥、生活垃圾、畜禽糞便和作物廢棄物等的處理處置方面得到了廣泛的應(yīng)用。厭氧消化過程是一個(gè)復(fù)雜的生物轉(zhuǎn)化過程，需要產(chǎn)酸發(fā)酵菌群、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群和產(chǎn)甲烷菌群等多種微生物種群共同協(xié)作完成。這些主要微生物類群的生理生態(tài)習(xí)性差別懸殊，要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須維持各類菌群生長(zhǎng)環(huán)境的協(xié)調(diào)和代謝速率的平衡，關(guān)于厭氧消化限速步驟的研究，一直被認(rèn)為是厭氧消化技術(shù)取得突破的關(guān)鍵。
　　本研究采用厭氧顆粒污泥的間

2、歇培養(yǎng)方法，分別以丁酸、乙酸和H2/CO2為惟一碳源，在pH、溫度、污泥接種量梯度條件下，研究了食丁酸產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌(SBOB)、乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌(ACM）和氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌(HTM)的pH生態(tài)幅、溫度生態(tài)幅以及對(duì)污泥接種量變化的響應(yīng)，分析產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)和產(chǎn)甲烷反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速度，通過對(duì)比分析闡述了產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷反應(yīng)對(duì)厭氧消化的限速作用。
　　研究表明，SBOB、ACM和HTM的pH生態(tài)幅分別為6.19~8.59、5.

3、50~7.74和4.39~9.23，最適代謝pH分別為7.39，6.62和6.81，特征基質(zhì)的最大轉(zhuǎn)化速率為0.86、1.04和1.09gCODequ/gMLVSS·d。與ACM和HTM相比，SBOB具有更為狹窄的代謝pH生態(tài)幅，且產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)速度最慢。SBOB、ACM和HTM的溫度生態(tài)幅分別為23.13~53.7℃、29.78~46.86℃和35.17~53.77℃，最適代謝溫度分別為38.44、38.32和44.47℃，特征底物的

4、最大轉(zhuǎn)化速率為0.69、1.16和2.55CODequ/gMLVSS·d，其中，SBOB的溫度生態(tài)幅雖然更寬，但其產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)均遠(yuǎn)低于兩種產(chǎn)甲烷反應(yīng)。厭氧活性污泥接種量在3％~20%之間變化時(shí)，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)速度均低于兩種產(chǎn)甲烷反應(yīng)，而且對(duì)接種量條件變化最為敏感。
　　研究結(jié)果表明，與產(chǎn)甲烷菌群相比，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群對(duì)pH、溫度和接種量的變化更為敏感，在相同條件下的代謝速率也最慢，其產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸作用在正常運(yùn)行的厭氧消化系統(tǒng)中，對(duì)于厭