餐廚垃圾制氫體系產(chǎn)氫菌分離及微生物群落結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、餐廚垃圾厭氧發(fā)酵制氫技術(shù)有較高的有機(jī)負(fù)荷承受能力,并具有微生物比產(chǎn)氫速率高、無光照要求,可利用底物范圍廣以及工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn);更為重要的是在處理廢棄物的同時(shí)回收生物質(zhì)能,這對(duì)于能源日益緊張的現(xiàn)今社會(huì)具有更為重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此,厭氧發(fā)酵制氫技術(shù)是目前餐廚垃圾大規(guī)模處理利用的主要發(fā)展方向。
　　本文從產(chǎn)氫菌的分離、制氫體系條件優(yōu)化以及微生物群落結(jié)構(gòu)差異分析等方面對(duì)餐廚垃圾制氫體系進(jìn)行研究,結(jié)論如下:(1)采用五種培養(yǎng)基,共分離得到48

2、株菌。經(jīng)產(chǎn)氫檢驗(yàn),其中有10株為產(chǎn)氫菌。分別是:HBZ103,HBZ104,HBZ108,HBZ110,HBZ203,HBZ204,HBZ305,HBZ502,HBZ504和HBZ514。經(jīng)16S rDNA鑒定,均屬于乳酸桿菌屬。(2)選取產(chǎn)氫較好的兩株菌HBZ108和HBZ203進(jìn)行生長(zhǎng)性質(zhì)研究。結(jié)果表明,菌株HBZ108和HBZ203為嚴(yán)格厭氧,革蘭氏陽性,桿菌。HBZ108和HBZ203的生長(zhǎng)最適pH分別為7.0和6.0,最佳生長(zhǎng)

3、溫度均為35℃。HBZ108和HBZ203均可利用多種碳源。其中,HBZ108和HBZ203的最適碳源分別是甘露醇和葡萄糖。(3)堿劑XYF和礦化垃圾的添加實(shí)驗(yàn)表明,XYF和礦化垃圾能夠提高餐廚垃圾產(chǎn)氫系統(tǒng)的產(chǎn)氫性能。DGGE-PCR圖譜表明,在反應(yīng)過程中,厭氧活性污泥微生物群落結(jié)構(gòu)存在演替過程,優(yōu)勢(shì)種群的功能地位處于動(dòng)態(tài)變化中。在各反應(yīng)階段,A組(對(duì)照組)、B組(添加礦化垃圾的實(shí)驗(yàn)組)的帶型較為接近,而C組(添加堿劑XYF的實(shí)驗(yàn)組)和

4、D組(添加堿劑XYF和礦化垃圾的實(shí)驗(yàn)組)的帶型較為相似。(4)通過添加滅菌礦化垃圾和未滅菌礦化垃圾探討礦化垃圾促進(jìn)產(chǎn)氫的作用機(jī)制。結(jié)果顯示,礦化垃圾的投加改變了體系的微生物群落結(jié)構(gòu),提高了產(chǎn)氫能力,同時(shí)發(fā)酵類型也由乙醇型變?yōu)槎∷嵝?。礦化垃圾含有的豐富的微生物是提高產(chǎn)氫性能的重要因素,同時(shí)礦化垃圾的多孔結(jié)構(gòu)可能也起到重要作用。ERIC指紋圖譜顯示A組與B組帶型相似,C組條帶較A、B組少。從圖譜分析,未滅菌礦化垃圾的添加并未增加體系DNA條