利用剩余污泥水解酸化液合成聚羟基脂肪酸酯的研究

中国环境科学2012，32(11)：2047-2052ChinaEnvironmentalScience利用剩余污泥水解酸化液合成聚羟基脂肪酸酯的研究盛欣英1，一，熊惠磊2，孙润2，陈国强3，旌汉昌2，张庆竹1，王慧2+(1．山东大学环境研究院，山东济南250100：2．清华大学环境学院，北京100084；3．清华大学生命科学学院，北京100084)摘要：以城市污水处理厂剩余污泥水解酸化产物为肠i料，研究了罗氏真养菌(Ral嘧toniaeutropha)H16在水解酸化液中的生长规律和聚羟基脂肪酸酯(PHAs)积累特性，同时分析了H16对水解酸化液中并种有机酸组分的利用规律．结果表明，以剩余污泥52C中温水解酸化48h的水解酸化液为培养基，在HAc水解酸化液(cma,=-i00／10／I，TOC=2881mg／L，乙酸占总有机酸含量36．1％)中,H16最先利用乙酸和正丁酸来进行自身的生长和PHAs的合成，合成的主要产物是聚羟基丁酸酯(P唧)；随后开始利用丙酸和正戊酸，在此过程中聚羟基戊酸酯fPrr矿)的含量也逐步上升，菌体量同步增长，H16在40h左右处于平稳期，并且达到最大积累率为12．51％(占菌体干重)；最后利用的是异丁酸和异戊酸，但是此时H16已经进入衰亡期，菌体量和PHAs合成率都在下降．当以nVa水解酸化液(C／N／P=-100／1o，1，TOC=-2358mg／L，异戊酸占总有机酸含量29．0嘲为培养基时，H16在18h达到生长的峰值，24h达到PHAs合成率的最大值为32．140／,(占菌体干重)2Erv为PHAs的主要形式．关键词：聚羟基脂肪酸酯(PHAs)：罗氏真养菌H16；剩余污泥；水解酸化液；挥发性有机酸CCFAs)中囝分类号：X705文献标识码：A文章编号：1000—6923(2012)1l一2047—06PolyhydroxyalkanoatesproductionbyRalstoniaeutrophaH16fedbywastesludgeanaerobicfermentativeliquid．SHENGXiIa-ytngu，XIONGHui-lei2，SUNRun2，CHENGuo-qian93，SHIHart-chan92，ZHANGQing-zhul，WANGHuir(1．EnvironmentResearchInstitute，ShandongUniversity,Jinan250100，China；2．SchoolofEnvironment，TsinghuaUniversity,Beijing100084，China：3．SchoolofLifeScience，TsinghuaUniversity,Beijing100084，China)．ChinaEnvironmentalScience，2012，32(11)：2047-2052Abstract：Polyhydroxyalkanoates(PHAs)accumulationandcarbonconsumptionbyRalstoniaeutrophaH16wereinvestigatedinanaerobicfermentativeliquid(AFL)ofwasteactivatedsludge(WAS)．TheWASwasfermentedat52。Cwithasludgeretentiontime(SRT)of48hoursinhydrolysisreactortoformAFL．inwhichthevolatilefattyacids(VFAs)werefeasiblecarbonsourceforPHAssynthesis．W’henaceticacidWasthepredominantcomponentofⅦAsintheAFL(C／N／P≈100／10／1，Toe=2881mg／L，aceticacid／totalVFAs=36．1％)，R．eutrophaH16couldutilizeaceticacidand盯-butyricpriortootherVFAsforcellgrowthandPHAssynthesis，andthemajormonomerofPHAsWashydroxybutyrateOre)．Propionicandn-valericacidwereutilizedat20-40hoursafterinoculationashydroxyvalerate(Hv)monomercontentincreasing．ThemaximumPHAscontentdetectedinthecellsWas12．51％(dryweight)after40一hourreaction,andtheniso—butyri