不同类型秸秆对污泥厌氧消化特性及细菌群落结构的影响

第３２卷第１１期２０１９年１１月环境科学研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ.３２ꎬＮｏ.１１Ｎｏｖ.ꎬ２０１９收稿日期:２０１８￣０９￣０９修订日期:２０１８￣１１￣１６作者简介:唐涛涛(１９９４￣)ꎬ男ꎬ贵州贵阳人ꎬ１３９８４５５７０９＠ｑｑ.ｃｏｍ.∗责任作者ꎬ李江(１９８２￣)ꎬ男ꎬ四川平昌人ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ主要从事有机污染效应及控制研究ꎬｊｌｉ８２＠ｇｚｕ.ｅｄｕ.ｃｎ基金项目:贵州省科技厅联合基金项目(Ｎｏ.黔科合ＬＨ字[２０１４]７６５２)ꎻ国家自然科学基金青年基金项目(Ｎｏ.５１５０８１２０)ꎻ贵州省普通高等学校科技拔尖人才支持计划项目(Ｎｏ.黔教合ＫＹ字[２０１７]０６０)ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔꎬＣｈｉｎａ(Ｎｏ.ＬＨ[２０１４]７６５２)ꎻＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(Ｎｏ.５１５０８１２０)ꎻＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔꎬＣｈｉｎａ(Ｎｏ.ＫＹ[２０１７]０６０)不同类型秸秆对污泥厌氧消化特性及细菌群落结构的影响唐涛涛１ꎬ李江１ꎬ２ꎬ３∗ꎬ吴永贵１ꎬ２ꎬ３ꎬ杨钊１ꎬ陈瑀１１.贵州大学资源与环境工程学院ꎬ贵州贵阳５５００２５２.贵州省喀斯特环境生态工程研究中心ꎬ贵州贵阳５５００２５３.贵州大学应用生态研究所ꎬ贵州贵阳５５００２５摘要:为促进污水处理厂污泥及农作物秸秆的资源化利用ꎬ探讨不同类型秸秆(玉米、小麦、水稻)对污泥厌氧消化特性、产气效果及细菌群落结构的影响ꎬ在中温〔(３５±１)℃〕下ꎬ研究了污泥与秸秆按不同质量比(１∶０、１∶０第１１期唐涛涛等:不同类型秸秆对污泥厌氧消化特性及细菌群落结构的影响ａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｓｔｒａｗｃａｎａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｓｔｒａｗｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎꎬｉｎｃｒｅａｓｅρ(ＶＦＡｓ)ａｎｄｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｂｉｏｇａｓｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｂａｃｔｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.ＥｓｐｅｃｉａｌｌｙｗｉｔｈｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｔｒａｗꎬＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓｗｉｌｌｇｒａｄｕａｌｌｙｒｅｐｌａｃｅＰｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａａｓｔｈｅｍａｉｎａｃｅｔｏｇｅｎｉｃｓｔｒａｉｎꎬｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅρ(ＶＦＡｓ).Ｔｈｅｃｏ￣ｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆｓｌｕｄｇｅａｎｄｓｔｒａｗｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｎｕｔｒｉｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｌｕｄｇｅꎬｃｈａｎｇｅｔｈｅｂａｃｔｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｂｉｏｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｔｒａｗꎻｓｌｕｄｇｅꎻａｎａｅｒｏｂｉｃｃｏ￣ｄｉｇｅｓｔｉｏｎꎻｂａｃｔｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ截至２０１５年９月底ꎬ全国城镇累计建成污水处理厂３８３０座ꎬ污水处理能力已达１环境科学研究第３２卷注:１—搅拌机ꎻ２—温度显示器ꎻ３—排气管接口ꎻ４—Ｎ２管接口ꎻ５—进泥管接口ꎻ６—循环水出水口ꎻ７—排泥阀门１ꎻ８—搅拌棒ꎻ９—温度探头ꎻ１０—排泥阀门２ꎻ１１—循环水进水口.图１厌氧消化反应器示意Ｆｉｇ.１Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｋｅｔｃｈｏｆａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒ待反应器运行稳定后连续７ｄ检测沼气成分ꎬ并采集第７０天的消化污泥分析细菌群落结构.各试验组运行时间均为１００ｄ.１第１１期唐涛涛等:不同类型秸秆对污泥厌氧消化特性及细菌群落结构的影响在厌氧消化系统中ꎬｐＨ是评价厌氧消化稳定性的一个重要指标ꎬ能直接反映系统的稳定性.由图３可见ꎬ秸秆的添加会对ｐＨ产生显著影响ꎬ其中仅Ｙ２(６环境科学研究第３２卷注:０、４、８、１２、１６、２０、２４ｄ均为测试时间.图４不同类型秸秆添加对厌氧消化过程中ρ(ＶＦＡｓ)的影响Ｆｉｇ.４ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｓｔｒａｗａｄｄｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＶＦＡｓｄｕｒｉｎｇａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎ著(Ｐ<０