污泥高固厌氧消化中试系统的微生物群落

摘要

高固厌氧消化(HSAD)是一种新兴的污泥处理技术,它具有反应器体积小、能耗低、沼渣少等优点.但是,相关机理,尤其是微生物机理的研究还非常有限.本文以采用了“热预处理(TPT)-高温厌氧消化(TAD)-中温厌氧消化(MAD)”工艺的中试HSAD系统为对象,利用16SrRNA克隆文库技术,研究了系统稳定运行期的微生物群落.该系统处理固体含量约为9％的剩余活性污泥.当总的固体停留时间为28天时,VS去除率(VSrem)和甲烷产率分别为44.01％和0.525m3/kgVSrem.系统中细菌群落多样性较高:3个工艺段都存在降解简单糖类的细菌;TPT段存在大量降解蛋白质/氨基酸的细菌;TAD段既有降解纤维素等多糖的细菌,也有降解脂质的,还有一定量的互营乙酸氧化(SAO)菌;MAD段的细菌大多不能确定分类和功能.古菌组成相对单一,在TAD段(系统中唯一明显产甲烷的工艺段)检出的古菌都属于Methanothermobacter,意味着系统中的甲烷化主要通过氢营养途径进行,乙酸可由SAO细菌氧化为H2和CO2,进而被Methanothermobacter菌利用.决定系统中微生物结构的重要因素可能是进泥固体含量高且富含蛋白质的特点,以及所采用的高温分级分相工艺.本研究可以加深对正在兴起的污泥高固厌氧消化技术的理解.