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利用剩余污泥水解酸化液合成聚羟基脂肪酸酯的研究

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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

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