《高含固污泥厭氧生物降解的分子生態學機理研究》是依託同濟大學，由易境擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高含固污泥厭氧生物降解的分子生態學機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：易境
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
厭氧消化是實現污泥資源回收和利用的有效技術途徑之一。高含固厭氧消化技術屬於新一代厭氧消化技術，可以提升厭氧消化的效率，具有很好的發展前景，目前該研究在我國剛剛起步。本課題組在前期的研究中發現證實了高含固污泥厭氧消化技術由於污泥濃度的提升，厭氧消化過程的理化參數的變化顯著。厭氧消化是有機物由微生物進行降解和和穩定的過程，基質濃度的改變將會引起系統中微生物相的改變。本項目擬採用高通量測序方法研究高含固污泥厭氧消化系統中微生物群落結構和多樣性；利用實時螢光定量PCR和螢光原位雜交技術對優勢微生物進行原位分布和快速定量分析；構建高效穩定的複合微生物菌群，探討其在高含固污泥厭氧消化中的作用。通過本項目的實施，將有助於深入認識高含固污泥厭氧生物降解的分子生態學微觀機理，揭示微生物的原位特性和功能，推動高效微生物菌劑的研製，對有效指導高含固污泥厭氧消化，進一步提高厭氧消化效率具有重要的理論和實際意義。
結題摘要
厭氧消化是實現污泥資源回收和利用的有效技術途徑之一。高含固厭氧消化技術屬於新一代厭氧消化技術，可以提升厭氧消化的效率，具有很好的發展前景，目前該研究在我國剛剛起步。本課題組在前期的研究中發現證實了高含固污泥厭氧消化技術由於污泥濃度的提升，厭氧消化過程的理化參數的變化顯著。厭氧消化是有機物由微生物進行降解和和穩定的過程，基質濃度的改變將會引起系統中微生物相的改變。 本項目採用了高通量測序方法研究高含固污泥厭氧消化系統中微生物群落結構和多樣性；利用實時螢光定量PCR和螢光原位雜交技術對優勢微生物進行原位分布和快速定量分析；為了提高高含固厭氧消化系統中VFAs和甲烷的產量，結合鹼性預處理和相互協同效應開展了高含固污泥和牛糞協同厭氧消化研究。採用454高通量測序發現在高含固污泥厭氧消化系統中Chloroflexi, Bacteroidetes和Firmicutes是主要的功能性微生物。通過實時螢光定量PCR和螢光原位雜交技術研究發現高含固污泥厭氧消化促進了總細菌數量的增加，從而增強了水解和酸化過程。同時，在高含固污泥厭氧消化系統以Methanosarcina為主的古菌數量高於低含固污泥厭氧消化系統中古菌數量，使得VFAs和甲烷的產量增加。在高含固污泥和牛糞厭氧消化研究中，試驗結果顯示最佳條件下（VS比例3:7和pH 為9.0）最高的VFAs產量是98.33 g/kg-TS。在半連續式厭氧效果系統中，污泥和牛糞協同消化的的甲烷產生量超過了120.0 L/kg-TS。 通過本項目的實施，將有助於深入認識高含固污泥厭氧生物降解的分子生態學微觀機理，揭示微生物的原位特性和功能，推動高效微生物菌劑的研製，對有效指導高含固污泥厭氧消化，進一步提高厭氧消化效率具有重要的理論和實際意義。
