固定化甲烷八叠球菌_Methan_省略_ina_研究_厌氧颗粒污泥的形成_杨秀山

中国环境科学1998,18(4):356～359ChinaEnvironmentalScience固定化甲烷八叠球菌(Methanosarcina)研究———厌氧颗粒污泥的形成＊杨秀山田沈＊＊郑颖张伟刘明汪洪杰(首都师范大学生物系,北京100037)文摘用实验室规模的UASB反应器处理豆制品废水培养厌氧颗粒污泥。通过对颗粒污泥形成过程中的产气率、进出水COD、水滞留期(HRT)、进出水挥发酸(乙酸、丙酸和丁酸)浓度、所产气体的甲烷含量等的变化分析和对颗粒污泥中优势产甲烷菌的扫描(SEM)和透射(TEM)电镜观察,阐明颗粒污泥的形成过程及特性。实验结果表明,消化器运转50d左右形成了颗粒污泥,厌氧颗粒污泥形成期间的平均产气率为5.3L/L·d,最高产气率达到了8.1L/L·d,进水和出水COD分别为3000～5500mg/L和800～3000mg/L,平均HRT为10.4h,平均出水乙酸、丙酸和丁酸浓度分别为264.1、519.8和104.6mg/L,所产气体的平均甲烷含量为60.6%,颗粒污泥为黑色,直径0.5～3.0mm不等,沉降速率为119.6m/h,其中的优势产甲烷菌为鬃毛甲烷菌(Methanosae-ta),而甲烷八叠球菌(Methanosarcina)存在甚少。关键词上流式厌氧污泥床(UASB)厌氧颗粒污泥鬃毛甲烷菌(Methanosaeta)StudyonimmobilizedMethanosarcina—formationofanaerobicgranularsludge.YangXiushan,TianShen,ZhengYing,ZhangWei,LiuMing,WangHongjie(DepartmentofBiology,CapitalNormalUniversity,Beijing100037).ChinaEn-vironmentalScience.1998,18(4):356～359Abstract—TheUASBreactoroflabscalewasusedtotreatsoybeancakewastewaterinordertoincubateanaerobicgranu-larsludge.Gasproductionrate,influentandeffluentCOD,HRT,VFAconcentration(acetate,propionateandbutyrate)andmathanecontentweredetermented,andthepredominantmethanogenswereobservedbySEMandTEMtodemon-stratetheprocessandcharacteristicsofanaerobicgranularsludge.Theresultsindicatedthatanaerobicgranularsludgewasformedduringtheperformanceof50days;averagegasproductionratewas5.3L/L·d;thehighestgasproductionratereachedupto8.1L/L.d,influentandeffluentCODwas3000～5500mg/Land800～3000mg/Lrespectively;averageHRTwas10.4h;averageconcentrationofeffluentacetate,propionateandbutyratewere264.1mg/L,519.8mg/L,and104.6mg/Lrespectively;averagemethanecontentwas60.6%,granularsludgecontainingmainlyMethanosaetaandlessMethanosarcinawasdarkwithdiameterof0.5～3.0mmandprecipitationrateof119.6m/h.Keywords:UpflowAnaerobicSludgeBlanket(UASB)anaerobicgranularsludgeMethanosaeta甲烷八叠球菌(Methanosarcina)和鬃毛甲烷菌(Methanosaeta)在厌氧消化的甲烷化作用中是最重要的乙酸裂解产甲烷菌〔1〕。鬃毛甲烷菌在UASB中能自然形成颗粒污泥而固定化,使之成为消化器中的优势产甲烷菌。研究固定化甲烷八叠球菌的作用,需首先获得在厌氧消化器运转过程中自然形成主要含鬃毛甲烷菌的厌氧颗粒污泥,从而比较以厌氧颗粒污泥为接种物的厌氧消化器和以厌氧颗粒污泥加之固定化甲烷八叠球菌为接种物的厌氧消化器在相同条件下运转特性的不同。70年代发明了上流