畜禽粪污厌氧产酸特性及微生物多样性分析研究
发布时间：2021-08-12 23:17
挥发性脂肪酸作为有机物厌氧消化过程中的重要中间代谢产物,既可以进一步转化为甲烷又可以作为化工行业的生产原料用于合成高附加值的生物基材料。针对当前畜禽粪污厌氧产酸代谢类型不明确的现状,采用中温批式厌氧消化工艺,探讨不同初始pH调控水平下猪粪、鸡粪和牛粪的酸化代谢规律以及产酸量与优势产酸菌之间的内在关系,以期为实现畜禽粪污的高值利用提供理论支撑。不同初始pH条件下3种畜禽粪污的中温厌氧酸化实验结果表明,猪粪、鸡粪和牛粪分别在初始pH值为10.0、10.0和9.0时取得最大产酸量,物料单位VS的 TVFAs 产量分别为 648.1（14 d）、646.2（17 d）和 413.5（14 d）mgCOD/gVS,且猪粪、鸡粪和牛粪的酸化代谢类型分别为丁酸型发酵、丙酸型发酵和混合酸型发酵。16srRNA基因测序结果表明,不同初始pH条件下,畜禽粪污酸化系统中微生物群落多样性差异显著。在最佳产酸条件下,猪粪酸化系统中优势产酸菌为产乙酸和丁酸的梭菌属（clostrdiaaceae）;鸡粪酸化系统中可降解多糖类的厌氧酸化菌Calldicoprobacterhe和蛋白质降解菌属Proteiniphilu...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１有机物厌氧发酵产酸途径??
究内容与技术路线??研究内容??）畜禽粪污的厌氧产酸代谢规律研宄??１）畜禽粪污厌氧酸化过程中ｐＨ的变化趋势；??２）不同畜禽粪污的挥发性脂肪酸的产量；??３）?ｐＨ对３种畜禽粪污产酸代谢类型的影响；??）?ｐＨ对产酸微生物生态的调控机制研宄??１）不同ｐＨ条件下畜禽粪污酸化系统中微生物群落结构；??２）优势功能菌群与产酸代谢类型的内在关系；??技术路线??
部分挥发性脂肪酸被分解利用转化为甲烷，使得系统中ｐＨ呈现缓慢上升的趋势，??其最终的ｐＨ分别达到了?６．９２、７．０８、７．７１、７．６０和７．１６。??另外图５－２?（ｂ）反映了不同初始ｐＨ条件下，系统发酵初期和中后期全过程??的ｐＨ波动强度；可以看出当初始ｐＨ＜６．０时，系统全过程ｐＨ提高了?０．３－１．０；??当ｐＨ＝６．０／７．０时，全过程酸碱度维持稳定，波动值小于０．５；在初始条件为碱性??时（ｐＨ＞７．０），全过程下降幅度明显，且主要出现在发酵初期，波动范围为１．２－??３．５，发酵中后期基本无明显变化；这也说明碱性条件下主要影响猪粪厌氧消化过??程中有机物前期的水解酸化。??１２???－?－????２????（ａ）?－０－４０—０—８．０?（ｂ）??■?ｆ｜ｊ｜??們，…：＂ｉ?（１－５?ｄ??ｃ￣（＞？．、，?．．．＂—〇?－〇?．＂■〇?ｏ?￣４?炫ｊ通：级?〇－２０?ｄ??４?－Ｕ＾?，?
【参考文献】：
期刊论文
[1]初始pH值、ORP、振荡速率对剩余污泥厌氧酸化的影响[J]. 张嘉雯,郭亮,李倨莹,李帅,卢明敏,纵岩. 中国给水排水. 2015(11)
[2]发酵时间对酱渣厌氧发酵产酸的影响[J]. 齐希光,李秀芬. 中国酿造. 2013(09)
[3]餐厨垃圾与污水污泥共消化产酸试验研究[J]. 王国华,伊学农,王峰,谭学军,宋桃莉,刘斌龙. 环境工程. 2013(S1)
[4]热预处理对酸碱强化污泥发酵产酸过程的影响[J]. 刘一威. 环境科学与技术. 2013(S1)
[5]酸碱调控及底物浓度对木糖发酵产酸特性的影响[J]. 陶颖,杨晓瑞,朱建良,陈晓晔,支秋霞. 环境工程学报. 2013(05)
[6]pH值对餐厨垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响[J]. 张玉静,蒋建国,王佳明. 中国环境科学. 2013(04)
[7]水力停留时间对牛粪两相厌氧发酵特性的影响[J]. 罗立娜,李文哲,王小伟,徐名汉,袁虎. 农机化研究. 2013(04)
[8]中国区域畜禽粪便能源潜力及总量控制研究[J]. 耿维,胡林,崔建宇,卜美东,张蓓蓓. 农业工程学报. 2013(01)
[9]pH对剩余污泥厌氧酸化的影响[J]. 李杨,段小睿,苑宏英,员建,池勇志,田素凤. 中国给水排水. 2010(17)
[10]固含率和稀释率对餐厨垃圾水解酸化过程的影响研究[J]. 许晓晖,范晓蕾,郭荣波,徐家英,于铭,林泉. 环境工程学报. 2009(02)
博士论文
[1]剩余污泥高温厌氧产酸与生物可降解塑料合成的研究[D]. 熊惠磊.清华大学 2015
[2]厌氧发酵产酸微生物种群生态及互营关系研究[D]. 王晋.江南大学 2013
[3]城市污泥厌氧发酵产酸条件优化及其机理研究[D]. 刘晓玲.江南大学 2008
硕士论文
[1]pH调控强化猪粪厌氧发酵产酸效能及从发酵液同步回收氮磷的研究[D]. 林琳.复旦大学 2014
[2]停留时间及pH对污泥两相厌氧消化影响研究[D]. 徐丽圆.华中科技大学 2011
本文编号：3339251
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１有机物厌氧发酵产酸途径??
究内容与技术路线??研究内容??）畜禽粪污的厌氧产酸代谢规律研宄??１）畜禽粪污厌氧酸化过程中ｐＨ的变化趋势；??２）不同畜禽粪污的挥发性脂肪酸的产量；??３）?ｐＨ对３种畜禽粪污产酸代谢类型的影响；??）?ｐＨ对产酸微生物生态的调控机制研宄??１）不同ｐＨ条件下畜禽粪污酸化系统中微生物群落结构；??２）优势功能菌群与产酸代谢类型的内在关系；??技术路线??
部分挥发性脂肪酸被分解利用转化为甲烷，使得系统中ｐＨ呈现缓慢上升的趋势，??其最终的ｐＨ分别达到了?６．９２、７．０８、７．７１、７．６０和７．１６。??另外图５－２?（ｂ）反映了不同初始ｐＨ条件下，系统发酵初期和中后期全过程??的ｐＨ波动强度；可以看出当初始ｐＨ＜６．０时，系统全过程ｐＨ提高了?０．３－１．０；??当ｐＨ＝６．０／７．０时，全过程酸碱度维持稳定，波动值小于０．５；在初始条件为碱性??时（ｐＨ＞７．０），全过程下降幅度明显，且主要出现在发酵初期，波动范围为１．２－??３．５，发酵中后期基本无明显变化；这也说明碱性条件下主要影响猪粪厌氧消化过??程中有机物前期的水解酸化。??１２???－?－????２????（ａ）?－０－４０—０—８．０?（ｂ）??■?ｆ｜ｊ｜??們，…：＂ｉ?（１－５?ｄ??ｃ￣（＞？．、，?．．．＂—〇?－〇?．＂■〇?ｏ?￣４?炫ｊ通：级?〇－２０?ｄ??４?－Ｕ＾?，?
【参考文献】：
期刊论文
[1]初始pH值、ORP、振荡速率对剩余污泥厌氧酸化的影响[J]. 张嘉雯,郭亮,李倨莹,李帅,卢明敏,纵岩. 中国给水排水. 2015(11)
[2]发酵时间对酱渣厌氧发酵产酸的影响[J]. 齐希光,李秀芬. 中国酿造. 2013(09)
[3]餐厨垃圾与污水污泥共消化产酸试验研究[J]. 王国华,伊学农,王峰,谭学军,宋桃莉,刘斌龙. 环境工程. 2013(S1)
[4]热预处理对酸碱强化污泥发酵产酸过程的影响[J]. 刘一威. 环境科学与技术. 2013(S1)
[5]酸碱调控及底物浓度对木糖发酵产酸特性的影响[J]. 陶颖,杨晓瑞,朱建良,陈晓晔,支秋霞. 环境工程学报. 2013(05)
[6]pH值对餐厨垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响[J]. 张玉静,蒋建国,王佳明. 中国环境科学. 2013(04)
[7]水力停留时间对牛粪两相厌氧发酵特性的影响[J]. 罗立娜,李文哲,王小伟,徐名汉,袁虎. 农机化研究. 2013(04)
[8]中国区域畜禽粪便能源潜力及总量控制研究[J]. 耿维,胡林,崔建宇,卜美东,张蓓蓓. 农业工程学报. 2013(01)
[9]pH对剩余污泥厌氧酸化的影响[J]. 李杨,段小睿,苑宏英,员建,池勇志,田素凤. 中国给水排水. 2010(17)
[10]固含率和稀释率对餐厨垃圾水解酸化过程的影响研究[J]. 许晓晖,范晓蕾,郭荣波,徐家英,于铭,林泉. 环境工程学报. 2009(02)
博士论文
[1]剩余污泥高温厌氧产酸与生物可降解塑料合成的研究[D]. 熊惠磊.清华大学 2015
[2]厌氧发酵产酸微生物种群生态及互营关系研究[D]. 王晋.江南大学 2013
[3]城市污泥厌氧发酵产酸条件优化及其机理研究[D]. 刘晓玲.江南大学 2008
硕士论文
[1]pH调控强化猪粪厌氧发酵产酸效能及从发酵液同步回收氮磷的研究[D]. 林琳.复旦大学 2014
[2]停留时间及pH对污泥两相厌氧消化影响研究[D]. 徐丽圆.华中科技大学 2011
本文编号：3339251
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