柠檬酸污泥热碱预处理厌氧发酵产酸研究
周子安
孙东霞
刘翌锶
马子惠
董黎明
北京工商大学,中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室,北京 100048;北京工商大学,国家环境保护食品链污染防治重点实验室,北京 100048
摘要：文章对食品发酵工业产生的柠檬酸废水剩余污泥进行热碱预处理后,同时采用批次与半连续运行方式进行污泥厌氧发酵实验,分析了污泥发酵液中挥发性脂肪酸(VFAs)、有机质、荧光组分、氮磷,以及污泥中的有机物含量、脱水性能和微生物群落的变化.响应面优化结果确定了柠檬酸污泥热碱处理的最佳条件为62℃,pH=10.6,处理1 h.热碱预处理使溶解性化学需氧量、溶解性总有机碳和蛋白质(PN)、多糖(PS)等浓度分别提高4.75倍、2.94倍、12.67倍、15.49倍,加快了厌氧发酵中VFAs的产生,其中前3 d总VFAs浓度上升速度最快,浓度为(6 194.96±411.91)mg/L(以COD计);为保证VFAs底物充足,半连续组调整污泥发酵时间为3d,物料更换率为1/3(SRT=9d),虽然VFAs相比批次组有所降低,但仍呈上升趋势且乙酸浓度仍占VFAs的50％左右.荧光分析结果表明色氨酸类蛋白质、腐殖酸类物质、富里酸类物质为主要荧光物质.热碱预处理会使总磷提高2.23倍,但随着产酸的进行会不断降低,而NH3-N随PN降解不断升高后基本保持不变.污泥的脱水性能将直接影响VFAs产量,而发酵后污泥过滤性能、脱水性能降低.批次和半连续厌氧发酵过程中污泥中的优势菌Firmicutes(厚壁菌门)相对丰度分别升高39.50％和48.88％.
关键词：热碱预处理柠檬酸污泥食品发酵工业碱性厌氧发酵挥发性脂肪酸脱水性能
分类号：X703(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(41861124004)
论文发表日期：2023-03-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 158-167 )
英文信息