氧化还原介体强化厌氧活性污泥发酵产氢特征

作者：张立国; 艾冰凌; 李建政; 班巧英

来源：中国环境科学, 2021, 41(05): 2196-2202.

DOI：10.3969/j.issn.1000-6923.2021.05.024

• 厌氧活性污泥
• 氧化还原介体
• 发酵产氢
• 微生物群落

为提高厌氧污泥的发酵产氢能力,采用间歇培养方式考察了氧化还原介体(ROMs)对厌氧污泥发酵葡萄糖产氢效能的影响,并通过Illumina MiSeq测序揭示了ROMs对微生物群落的影响.结果表明,在发酵液体积为100mL及葡萄糖初始浓度500mg/L条件下,对照的累计产氢量和最大产氢速率(Rmax)分别为11.0mL和0.28mL/h.当腐殖酸和蒽醌-2-磺酸钠(AQS)作为ROMs加入发酵体系后,厌氧污泥的产氢能力显著提高,其累计产氢量和Rmax分别比对照高出56.4%、13.6%和53.6%、10.7%.相反,氧化石墨烯(GO)、指甲花醌和蒽醌-2,6-二磺酸钠(AQDS)导致厌氧污泥的产氢能力受到不同程度的抑制.IlluminaMiSeq测序揭示了发酵系统的优势菌群存在显著差异.对照系统中的优势菌群主要来自5个属(Thermomarinilinea、Longilinea、Defluviimonas、Gimesia、Planctomicrobium),腐殖酸、AQS和指甲花醌发酵系统的主要优势菌群为Thermomarinilinea、Longilinea、Ottowia,而Thermomarinilinea、Longilinea、Ottowia、Defluviimonas为AQDS和GO发酵系统的主要菌群.冗余分析的结果表明,产氢量与Longilinea、Macellibacteroides、Trichococcus、Thioflavicoccus和Ottowia呈正相关,而与Defluviimonas、Pirellula、Gimesia和Ignavibacterium呈负相关.

• 单位
  哈尔滨工业大学; 中国热带农业科学院海口实验站; 山西大学