不同pH下糖蜜废水的厌氧产酸发酵类型及微生物群落结构解析

摘要：

为寻求厌氧产酸发酵反应器的适宜控制参数和微生物学机制,以ACR(厌氧接触式发酵制氢反应器)为试验平台,通过分阶段调控反应器的pH,考察不同pH下ACR系统的产酸发酵类型和产氢性能,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对微生物群落结构进行了解析.以糖蜜废水为基质,以城市污水厂剩余污泥为种泥,在污泥接种量(以MLVSS计)为3.58 g/L、进水ρ(CODCr)为5 000 mg/L、HRT为12 h条件下,分别考察了系统在pH为6.0 ～6.5、5.5 ～6.0、5.0 ～5.5、4.5 ～5.0条件下的运行特性.结果表明,在pH为4.5 ～5.0时,系统中以Ethanoligenens harbinense YUAN-3为代表的产氢菌群占优,呈现典型的乙醇型发酵特征,活性污泥表现出的产氢性能最佳,其氢气转化率和污泥的比产氢速率分别为1.9 mol/mol和7.8 mmol/(g·d).在pH为5.5 ～6.5、5.0～5.5的条件下,Clostridium tyrobutyricum strain A1-3、Propionibacterium sp.B2M2分别成为优势菌群,系统分别呈现出丁酸型发酵、混合酸发酵类型.研究显示,随着pH的改变,系统内的产酸发酵菌群随之发生更迭,在不同pH控制水平下形成不同的顶级微生物群落结构,进而使得系统呈现出不同发酵类型和产氢性能.

关键词：厌氧接触式反应器、产酸发酵、发酵类型、pH、微生物群落

所属期刊栏目：29

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目51508539;国家水体污染控制与治理科技重大专项2014ZX07405-001

在线出版日期：2016-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1370-1377