水热预处理对猪粪厌氧消化系统中磺胺嘧啶降解的影响

作者：柳珊; 郭春春; 马艳芳; 李煜; 侯雅涵; 董仁杰

来源：农业工程学报, 2023, 39(22): 188-198.

• 粪
• 降解
• 水热预处理
• 磺胺嘧啶
• 厌氧消化

为进一步了解水热预处理对猪粪连续厌氧消化过程中磺胺嘧啶(sulfadiazine, SDZ)降解机制的影响,以及对厌氧消化系统性能的影响效果。该研究以猪粪为对象,对比研究了水热预处理对厌氧发酵模式下SDZ的降解变化规律与途径及其对猪粪产气性能的影响。研究结果表明:水热预处理(150℃)使中温连续厌氧反应器中的SDZ的综合去除率显著提升(P <0.05),由40.5%～58.5%提高到54.4%～75.2%;并且通过中间降解产物推测SDZ的生物降解途径主要包括SDZ水解、羟基化、硫脱氧、氨基氧化、嘧啶环裂解等;在厌氧消化性能方面,水热预处理使稳定运行后反应器的日产沼气量提高了约34.05%(P <0.05)。此外,对反应器中微生物群落分析后,发现Syntrophomonas、Sedimentibacter与SDZ的降解高度相关,并且经过水热预处理后Sedimentibacter的相对丰度较未水热预处理显著提升。因此,水热预处理耦合厌氧消化工艺具有同步提高SDZ降解和厌氧消化性能的作用,有助于进一步提高沼液的生态安全性。

• 单位
  中国农业大学; 中国农业大学烟台研究院