氨氮对餐厨垃圾厌氧消化性能及微生物群落的影响

• 作者: 张虹 彭绪亚 彭韵 李蕾 杨屏锦 王小铭 黄茜
• 来源期刊: 中国环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 餐厨垃圾 厌氧消化 氨抑制 产气性能 微生物群落
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 固体废物
• 页码范围: 3465-3474
• 页数: 10页
• 分类号: X705
• 语种: 中文

摘要

为探析氨氮(TAN)对餐厨垃圾厌氧消化性能及微生物群落的影响,在串联批次实验中引入氨氮胁迫,结合Miseq高通量测序分析,研究了不同TAN浓度下厌氧消化系统的过程参数响应以及微生物群落动态.结果显示,随TAN增加,甲烷回收率从(96.53±2.66)％下降至(63.13±0.73)％,消化时间从435h延长至915h,连续驯化下,TAN为3000mg/L的实验组产气性能完全恢复,而高氨氮实验组(TAN≥6000mg/L)仍处于抑制状态.相较于乙酸代谢而言,长链挥发性脂肪酸(LCVFAs)代谢对TAN的耐受度更高(6000mg/L),但一旦被抑制,其功能难以通过驯化恢复.从微生物层面上看,高丰度且功能冗余的水解酸化细菌保证了各TAN梯度下的水解酸化作用;氨氮敏感的Methanosaeta和Methanospirillum也能通过驯化被耐氨的Methanosarcina和Methanoculleus取代,从而维持系统产甲烷功能;相比之下,产氢产乙酸菌功能高度专一,仅C4～C18降解菌Syntrophomonas和丙酸降解菌Pelotomaculum被检测到,在连续的高氨氮暴露下,前者的丰度虽有一定程度的恢复,但后者未能被驯化,最终系统出现以丙酸为主的LCVFAs积累,产气性能恶化.可见,LCVFAs的互营降解才是氨抑制失稳的关键环节.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李蕾		23	197	8.0	13.0
2	彭绪亚		100	1367	22.0	30.0
3	黄茜		6	15	2.0	3.0
4	王小铭		8	74	5.0	8.0
5	张虹		7	18	3.0	4.0
6	杨屏锦		3	22	1.0	3.0
7	彭韵		3	22	1.0	3.0