嗜热微生物及其降解剩余污泥的机理

嗜热微生物及其降解剩余污泥的机理*杨摇悦摇王云龙**摇杨尚源摇梁志伟摇刘国防摇陈英旭(浙江大学水环境研究院,杭州310058)摘摇要摇活性污泥法已经被广泛应用于污水处理中.剩余污泥是此过程的副产物,其处理费用约占污水处理系统总成本的25%~60%,处理不当则会带来严重的二次污染,成为目前污泥处理研究的难点之一.利用嗜热微生物降解污泥操作方便、经济性较好且易于管理,具有良好的应用前景.本文对污泥降解中的嗜热微生物、嗜热微生物污泥降解机理以及污泥降解过程中起重要作用的嗜热蛋白酶和脂肪酶的最新研究进展进行综述,归纳总结了影响嗜热微生物降解污泥的主要影响因素,并对嗜热微生物在污泥消化方面的应用研究进行展望.关键词摇剩余污泥摇嗜热微生物摇污泥降解摇胞外酶文章编号摇1001-9332(2012)07-2026-05摇中图分类号摇X703摇文献标识码摇AThermophilesandtheirworkingmechanismsindegradingexcesssludge:Areview.YANGYue,WANGYun鄄long,YANGShang鄄yuan,LIANGZhi鄄wei,LIUGuo鄄fang,CHENYing鄄xu(AcademyofWaterScienceandEnvironmentalEngineering,ZhejingUniversity,Hangzhou310058,China).鄄Chin.J.Appl.Ecol.,2012,23(7):2026-2030.Abstract:Activatedsludgeprocessiswidelyusedintreatingawidevarietyofwastewater,buttheby鄄productisthelargeamountofexcesssludge.Totreattheexcesssludgeproperlycouldspend25%-60%ofthetotalcostofwastewatertreatment,whileimproperlytreatingthesludgecouldcauseserioussecondarypollution.Therefore,thereductionofexcesssludgeisbecomingarisingchallenge.Usingthermophilestodegradeexcesssludgeisawayeasyinoperationandinexpensiveinmaintenance,beingapromisingmethodinapplication.Thispaperreviewedtherecentprogressintheresearchesofsludge鄄degradingthermophiles,theirworkingmechanisms,andtheenzymesfromthermophiles,suchasthermophilicproteolyticenzymesandthermophiliclipaseswhichplayanimportantroleinthedegradationofsludge.Thefactorsaffectingthedegradationofsludgebyther鄄mophilesweresummarized,andtheperspectivesforthefurtherresearchontheapplicationofther鄄mophilesindigestingsludgewerediscussed.Keywords:excesssludge;thermophiles;sludgedegradation;extracellularenzyme.*国家科技重大专项(2012ZX07101鄄012)和杭州市统筹城乡区域发展科技支撑专项(20111233F07)资助.**通讯作者.E鄄mail:wangyunlong@zju.edu.cn2011鄄08鄄19收稿,2012鄄04鄄13接受.摇摇剩余污泥是城市污水处理过程的副产物,含水率高,易腐烂,具恶臭,含有大量的病原菌、寄生虫(卵)以及铬、汞等重金属和二噁英、苯并(a)芘等难以降解的有毒有害及致癌物质,极易对土壤、地下水等造成二次污染,危害人类健康[1-3].住建部统计数据显示,2009年,全国城镇污水处理量达到280伊108m3,产生含水率80%的污泥约2005伊104t,并将很快突破3000伊104t.剩余污泥安全处置问题已成为环境保护领域的一大难题.剩余污泥又称生物固体,大部分组分是微生物在吸附、氧化降解污水中有机物的过程中,利用污水中有机物合成的细胞自身物质.有研究表明,微生物细胞体占剩余污