為揭示消化過程失穩(wěn)的源頭和關(guān)鍵環(huán)節(jié);辨析對消化過程穩(wěn)定性具有決定作用的功能微生物;尋找對消化過程失穩(wěn)具有指示特征的微生物預(yù)警因子,本研究以超負(fù)荷失穩(wěn)和氨抑制失穩(wěn)為研究對象,在實驗室規(guī)模的餐廚垃圾厭氧消化反應(yīng)器中開展可控的擾動實驗,結(jié)合理化分析、微生物活性檢測和高通量測序等技術(shù)手段,研究了過程失穩(wěn)的動力學(xué)特征和微生物機(jī)理。結(jié)果表明:（1）污泥負(fù)荷（即接種比,Substrate-Inoculums Ratio,S/I）比容積負(fù)荷（Organic Loading Rate,OLR）更適于作為負(fù)荷界定參數(shù),S/I大于2 g VS·g VSS-1時,反應(yīng)器即面臨超負(fù)荷的風(fēng)險;但氨氮和微生物濃度的比（Total Ammonia-Biomass Concentration Ratio,TAN/BC）不適合用作厭氧消化反應(yīng)器內(nèi)的氨抑制界定參數(shù),氨氮濃度本身才是決定抑制程度大小的主要因素;（2）超負(fù)荷系統(tǒng)中,水解和產(chǎn)甲烷速率常數(shù)(k和R_max′)隨OLR、BC及S/I的增加都呈現(xiàn)非單調(diào)變化趨勢,從k和R_max′的數(shù)值變化上無法直接判斷厭氧消化反應(yīng)器的運(yùn)行狀態(tài),... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

厭氧消化流程圖及每個步驟中涉及的微生物Fig.1.1Flowchartofanaerobicdigestionandthemicroorganismsinvolvedineachstep

1 緒 論定性統(tǒng)計相關(guān)的因子作為潛在的生物預(yù)警因子；2) 從整理群落、某一階段群落及單個微生物三個層面，分析 AD 反應(yīng)器生物應(yīng)對超負(fù)荷和氨抑制擾動的生態(tài)學(xué)特征（抗性、彈性和冗余性）；3) 選擇與過程穩(wěn)定性相關(guān)的彈性微生物因子作為關(guān)鍵因子，從機(jī)理上解因子作為微生物預(yù)警因子的合理性。.2 技術(shù)路線技術(shù)路線圖見圖 1.2。

2.2 實驗準(zhǔn)備：污泥接種馴化本研究所用的接種污泥取自常溫下運(yùn)行的農(nóng)村戶用沼氣池。取回后的污泥 2 mm 篩網(wǎng)過濾，去除大顆粒的無機(jī)物及秸稈等雜質(zhì)；再采用破碎機(jī)進(jìn)一步破下秸稈，并將污泥混合均勻。勻漿后的污泥再離心分離，取上部 TS 含量低的作為濕式反應(yīng)器 R1和 R2的接種污泥；下部高 TS 部分作為干式厭氧消化反應(yīng)3的接種污泥。三個反應(yīng)器接種后都先進(jìn)行預(yù)孵化，消除反應(yīng)器內(nèi)殘余的有機(jī)物至產(chǎn)氣停止。然后各自在 3 g VS·L-1·d-1的負(fù)荷下進(jìn)行馴化，直至反應(yīng)器日產(chǎn)連續(xù) 7 d 上下波動不超過 10%則認(rèn)為馴化完成。馴化完成后，R1和 R3開展失穩(wěn)機(jī)理研究；R2內(nèi)的污泥則用于動力學(xué)研究。而言，先取 R2內(nèi)的污泥，采用 0.5 mm 的篩網(wǎng)過濾，取篩下物置于批次反應(yīng)去氣 5 d~7 d，以消耗污泥中殘余的有機(jī)物。去氣后的污泥進(jìn)行超負(fù)荷動力學(xué)。實驗完成后，再取適量該反應(yīng)器內(nèi)的污泥，經(jīng)過同樣的預(yù)處理步驟后，進(jìn)抑制動力學(xué)實驗。接種污泥從源頭取樣至預(yù)處理、馴化和接種全過程的流程圖 2.1。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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