中国环境科学

作者：程东兴, 胡以松, 屈艺, 刘乐, 王嘉顺

单位：西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 陕西 西安 710055

关键词：有机负荷,厌氧膜生物反应器,厌氧共消化,膜污染,剩余污泥,厨余

基金：陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM－237)；国家重点研发计划课题(2022YFC3203102)；陕西省科技创新团队项目(2019TD- 025)

构建了高固体厌氧膜生物反应器(AnMBR)工艺,考察了有机负荷(OLR)对AnMBR处理剩余污泥和厨余的影响与作用机制.当OLR为4gCOD/(L·d)时,产甲烷率可达(301.5±4.2) mLCH4/gCODfed,与高水解率(78.8%)和比产甲烷活性有关.OLR为4~8gCOD/(L·d)时,通过调整适宜的出水泵抽停时间比,实现了低膜污染速率(0.3kPa/d)下的稳定长效运行.经过物化清洗后,SEM-EDX分析表明膜基本可恢复初始形态,C、Fe、P等元素的含量显著降低.宏基因测序结果表明,在OLR为4gCOD/(L·d)时,Defluviitoga是优势细菌属,其相对丰度最高((45.1%),Methanosarcina为优势古菌属(76.9%).当OLR提升至8gCOD/(L·d),Methanothrix相对丰度显著增加至50.4%,为该阶段主要优势古菌属,古菌群落受OLR的影响较大;在高OLR条件下(11g COD/(L·d)),Methanoculleus的相对丰度逐步上升(0.7%增加到2.4%).宏基因测序结果表明高负荷下氢营养型产甲烷代谢活性受到抑制可能与K14126(mvhA)、K00205(fwdF,fmd)和K00125(fdhB)代谢通路占比的变化有关.适宜的OLR有利于构建稳定的群落结构和高效的厌氧共消化代谢途径,促进了有机物向甲烷的生物转化.

来源：2023年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

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