基于猪场废水脱氮的典型木质素降解中间产物反硝化性能

作者：熊鑫; 刘鹏; 王云燕; 唐佳; 唐溪; 唐崇俭^*

来源：环境科学学报, 2022, 42(10): 223-232.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2022.0029

• 反硝化
• 猪场废水
• 有机碳源
• 木质素
• 生物降解

猪场废水高效生物脱氮通常面临碳源不足的问题，秸秆在猪场周边广泛存在，是废水脱氮的潜在碳源来源，但其中的木质素难以被生物降解与利用.选取木质素降解过程的典型中间产物肉桂酸、对香豆酸和阿魏酸为研究对象，探究了其用作碳源的反硝化脱氮性能，以期为猪场废水脱氮过程秸秆“返碳”利用提供理论依据.批次试验表明，当C/N由6依次降低至3时，肉桂酸、对香豆酸和阿魏酸作为碳源时的最大比反硝化速率测定值分别为9.4、8.6、1.1 mg·g-1·h-1.采用Haldane模型拟合，计算出这3种中间产物作为碳源时的最大比反硝化活性分别为20.7、17.0和1.6 mg·g-1·h-1.肉桂酸用作反硝化碳源的潜力大于对香豆酸，阿魏酸则难以作为碳源进行反硝化脱氮.长期试验表明，随着反应器进水C/N由3升高至6，肉桂酸和对香豆酸的硝酸盐去除率分别稳定在90%和85%左右.高通量测序结果表明，肉桂酸组的污泥中典型反硝化细菌Thauera的丰度高于对香豆酸组，故反硝化效果更好.综上所述，定向调控木质素降解为肉桂酸有望缓解猪场废水生物脱氮过程碳源不足的问题，进而为猪场“种养一体化”思路提供理论依据.

• 单位
  中南大学; 国家重金属污染防治工程技术研究中心