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木质纤维素燃料乙醇蒸馏废水的高温厌氧处理及菌群结构分析
  • ISSN号:0253-2654
  • 期刊名称:微生物学通报
  • 时间:2014.2
  • 页码:1063-1070
  • 分类:X703.1[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]天津城建大学环境与市政工程学院,天津300384, [2]天津市水质科学与技术重点实验室,天津300384
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.21206106);国家水体污染控制与治理科技重大专项(No.2012zx07308002)
  • 相关项目:C5糖类废弃物极端产氢行为及功能菌群的调控研究
中文摘要:

【目的】为开发高效的高浓度木质纤维素燃料乙醇蒸馏废水厌氧处理及资源化利用工艺,以活性炭为载体,在实验室规模上对高温厌氧流化床反应器处理木质纤维素燃料乙醇蒸馏废水进行研究。【方法】反应器经65d梯度驯化后启动,对工艺参数进行一系列优化,并通过基于16SrRNA基因的分子生态学技术分析厌氧污泥中的优势菌群。【结果】实验获得了最优的反应条件和处理效果:厌氧流化床反应器(Anaerobic fluidized bed reactor,AFBRl在温度55±1℃、有机负荷率(OLR)13.8g COD/(L·d)及水力停留时间(HRT)48h操作时,COD去除率达到90%以上,同时甲烷产率达到290mL/gCOD;菌群鉴定分析结果显示高温厌氧活性污泥中Clostridia所占比例最大,产甲烷菌属以Methanoculleus和Methanosarcina为主,其它功能菌群主要为Alphaproteobacteria等。【结论】AFBR反应器可高效降解木质纤维素燃料乙醇蒸馏废水并产生生物能源甲烷,其反应体系内微生物种类丰富。

英文摘要:

[Objective] To develop efficient anaerobic treatment of wastewater from lignocellulosic bioethanol production, a laboratory-scale thermophilic anaerobic digestion in a fluidized bed reactor with activated carbon was developed. [Methods] After gradient domestication for 65 days, the operating parameters of the reactor have been optimized and dominant bacteria of the thermophilic anaerobic sludge were investigated based on 16S rRNA. [Results] The COD removal rate of 90% and methane yield of 290 mL/g COD were obtained at 55±1 ℃, organic loading rate (OLR) of 13.8 g COD/(L.d) and hydraulic retention time (HRT) of 48 h in the anaerobic fluidized bed reactor (AFBR). The identification and analysis of bacteria showed that Clostridia accounts for the largestproportion of all microorganism and methanogen were dominated by Methanoculleus and Methanosarcina in thermophilic anaerobic sludge. [Conclusion] Bioethanol distilled wastewater can be degraded efficiently by abundant microbial species with methane production in AFBR.

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期刊信息
  • 《微生物学通报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院微生物研究所 中国微生物学会
  • 主编:赫荣乔
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路一号院3号中国科学院微生物研究所内B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:xuj@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807511
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2654
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1996/Q
  • 邮发代号:2-817
  • 获奖情况:
  • 1992年中国科学技术协会优秀学术期刊三等奖,1992年国家科委中共中央宣传部新闻出版署“全国优...,2000年中国科学院优秀期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:29487