预处理对泔脚发酵产氢的强化研究

采用热(80℃,15 min)预处理的城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了不同预处理方法对泔脚中温(36℃)批式发酵产氢的影响。Gompertz模型拟合结果表明:微波850 W,4 min与pH9.0下预处理泔脚的发酵产氢延迟时间λ、最大比产氢率、产氢率、生物气中氢气的最高体积分数分别为:3.47 h,9.43 mL/(g.h),186.23 mL/g及46.0%时,具有更大的产氢优越性。泔脚的发酵产氢过程也是一个酸化过程,发酵产氢结束后,4个预处理方案的发酵产氢余物的pH在4.40~5.00之间,pH均有较大幅度的下降。     

制革鞣制工艺在大型布氏鲸皮张处理中的应用

在测定组织结构和脂肪含量的基础上,利用现代制革鞣制工艺对大型布氏鲸的皮作了脱脂效果研究。结果表明,真皮厚15-35mm,厚度差2.3倍。除尾部含少量弹性纤维外,其他部位的真皮层仅有胶原纤维,其直径为1.08?0.25μm(n=180),排列疏松呈网状。脂肪充斥于胶原纤维之间,喉、胸、腹和尾部的含脂量分别为19.42%,29.36%,36.89%和13.06%,部位间差异极显著(P<0.01)。在不影响整体质量的情况下,将脱脂操作贯穿到整个皮张的鞣制工艺过程中。经切片和氯仿甲醇法验证,胸部和腹部真皮的含脂量下降至4.04%和5.57%,总的脱脂率达到了86.24%和84.90%,基本达到了标本制作的脱脂要求。     

中高温污泥厌氧消化系统中微生物群落比较

【目的】结合中温与高温消化两者优势的两相厌氧消化工艺可能是推进污泥厌氧消化发展的重要方向,因此,探究和比较中温和高温污泥厌氧消化系统中微生物群落组成的异同具有重要意义。【方法】利用高通量测序技术检测中温和高温厌氧消化系统中细菌与古菌的16S r RNA基因序列信息和真菌的内转录间隔(ITS)序列信息,利用基因芯片(Geo Chip 5.0)检测病毒和病原菌致病基因的信息,以对比中温和高温条件下微生物群落在物种组成和功能基因层面上的异同。【结果】中温和高温条件下细菌和古菌在群落物种组成上存在显著差异,病毒和病原菌毒性基因也显著不同,而两种系统中真菌群落的物种组成相似且丰度相对较低。中温条件下产甲烷古菌和未分类微生物相对丰度较高,而高温条件下产酸及嗜热菌相对丰度较高,且高温消化后病毒和病原菌毒性基因相对丰度下降。微生物群落结构与COD、TS和VS有着显著相关性。【结论】微生物群落组成和功能基因在中高温的污泥厌氧消化系统中显著不同,从而解释了两个系统功能的差异。微生物群落的形成与进水参数相关,说明微生物对进水条件敏感。     

厌氧氨氧化颗粒污泥聚集机制研究进展

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)工艺被认为是当前污水生物脱氮领域最经济的处理工艺,有利于实现污水处理厂的能源自给。厌氧氨氧化菌是该工艺的核心功能微生物。以厌氧氨氧化菌为主导微生物形成的厌氧氨氧化颗粒污泥具有沉速大、污泥持留能力强及对不利环境抵抗能力强等突出优势,是实现厌氧氨氧化工艺最有前景的污泥形态。本论文围绕厌氧氨氧化颗粒,介绍了厌氧氨氧化菌的特性、种类及代谢途径,综述了厌氧氨氧化颗粒污泥的形成假说及与厌氧氨氧化颗粒污泥聚集密切相关的胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)和群体感应研究现状,并对今后厌氧氨氧化颗粒的研究进行了展望,以期为后续厌氧氨氧化颗粒的研究及厌氧氨氧化颗粒工艺的优化提供参考。     

城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长的影响

研究了城市污泥堆肥生产草坪基质的应用效果。试验结果表明,城市污泥堆肥基质能明显提高黑麦草的地上和地下生物量和叶绿素含量,与不施化肥和施用化学的对照相比,城市污泥堆肥可以增加土壤有效态氮、磷含量,促进植物叶片对氮的吸收,提高草坪的质量。用经过无害化处理的城市污泥生产草坪基质,既可以解决城市污泥的出路,又可以降低草坪的生产成本,是一条经济可行的途径。     

造纸污泥土地利用的资源价值与潜在风险

随着造纸工业的发展,造纸污泥产生的环境问题日益显露出来。造纸污泥含水量高达75％-80％,有机物含量高,易腐烂、有恶臭、不便于运输和施用,必须对污泥进行稳定化、无害化处理。造纸污泥经过堆肥无害化处理后可以作为一种价廉优质的有机肥料,造纸污泥不仅含有丰富的有机质,且含有N、P、K等其他营养元素,土地利用不会导致重金属、有机污染物、硝酸盐淋失等污染风险。大量的研究表明,施用造纸污泥及其堆肥,可以增加土壤的有机质含量,降低土壤容重,促进团粒结构形成,改善土壤结构,提高土壤孔隙度和保水、保肥能力,增强土壤酶活性。施用造纸污泥还可改善土壤的养分状况,且具有一定的增产效果和后效。造纸污泥经过堆肥后制成有机肥或有机复混肥是解决造纸污泥出路的主要途径。     

污泥厌氧消化中同型产乙酸菌富集研究

在市政污泥厌氧消化过程中,采用三阶段选择性富集同型产乙酸菌,通过监测培养过程中pH值、挥发性脂肪酸、关键酶的活性以及不同碳源利用率等,研究同型产乙酸菌在系统中的累积情况.实验数据表明:经过40 d的富集培养,pH值稳定在8.0,乙酸含量逐渐趋于稳定,占COD的比例为46.4％,同型产乙酸菌对底物的利用率达到了87％,乙酸激酶和乙酰磷酸转移酶呈现明显上升的趋势.结果显示,通过本方法可在市政污泥中有效地富集同型产乙酸菌.     

嗜热微生物及其降解剩余污泥的机理

活性污泥法已经被广泛应用于污水处理中.剩余污泥是此过程的副产物,其处理费用约占污水处理系统总成本的25%～60%,处理不当则会带来严重的二次污染,成为目前污泥处理研究的难点之一.利用嗜热微生物降解污泥操作方便、经济性较好且易于管理,具有良好的应用前景.本文对污泥降解中的嗜热微生物、嗜热微生物污泥降解机理以及污泥降解过程中起重要作用的嗜热蛋白酶和脂肪酶的最新研究进展进行综述,归纳总结了影响嗜热微生物降解污泥的主要影响因素,并对嗜热微生物在污泥消化方面的应用研究进行展望.     

施用城市污泥对小叶黄杨光合特性和生长的影响

城市污泥作为有机肥料施用于园林植物已备受关注.本研究利用温室盆栽试验,分别设置不同用量城市污泥［低量（LC）、中量（MC）和高量（HC）］处理和无机肥（IF）处理,并以不施肥料和污泥为对照（CK）,研究不同用量城市污泥对小叶黄杨幼苗光合特性和生长的影响.结果表明：施用城市污泥可以提高小叶黄杨幼苗叶片叶绿素和氮素含量,但随污泥施用量的增加,叶片净光合速率（P_n）呈下降趋势.在生长季的8月,与IF处理和CK相比,LC、MC处理的叶片P_n均提高,而HC处理却较IF和CK分别降低了25.9%和8.9%;至10月,LC、MC和HC处理的叶片P_n均低于IF处理,但LC处理的P_n仍高于CK,而MC、HC处理的P_n均低于CK,其中HC处理的P_n较IF处理和CK分别降低了48.4%和29.2%.IF处理小叶黄杨植株的株高、地径和根长最大,LC处理次之,且地上生物量最大;MC处理除了株高和地上生物量高于CK外,根长和地径均低于CK;而HC处理则严重抑制了根系的生长.小叶黄杨幼苗的城市污泥施用量应限制在30 t·hm^-2以内.     

厌氧产氢颗粒污泥蛋白质组分析样品的高效制备方法

【背景】厌氧产氢颗粒污泥比絮状产氢污泥具有更高的生物量、沉降性与反应效率,对颗粒污泥进行蛋白质组学研究,有助于揭示其代谢调控的分子机制,从而对厌氧代谢过程进行优化调控。目前关于产氢颗粒污泥蛋白质组分析样品制备方法的研究尚未见文献报道。革兰氏阳性菌Ethanoligenens harbinense YUAN-3是自凝集产氢发酵细菌,在间歇和连续流培养中可形成自聚集的厌氧颗粒,由于其全基因组信息清楚,可作为模式研究材料对制备方法进行评估。【目的】针对厌氧产氢颗粒污泥的蛋白质组学研究,比较不同蛋白质提取方法进行优化。【方法】分别利用液氮研磨、超声破碎、匀浆破碎对产氢颗粒污泥破碎,比较这3种方法对总蛋白提取量的影响;通过双向电泳比较三氯乙酸(Trichloroacetic acid,TCA)-丙酮沉淀法与苯酚抽提法对总蛋白提取效果的影响;对总蛋白样品分别进行同位素标记相对和绝对定量标记(Isobarictagsforrelativeandabsolutequantification,i TRAQ)、串联质谱标签(Tandemmasstag,TMT)标记以及质谱鉴定。【结果】液氮研磨、超声破碎、匀浆破碎3种破碎方法下总蛋白的提取量分别是对照样品的2.0、3.9与5.2倍。与TCA-丙酮沉淀法相比,苯酚抽提法总蛋白样品在双向电泳图谱上的蛋白质点明显增多,分布均匀,同时其在碱性蛋白端与小分子量蛋白端的蛋白质点也明显增多。质谱分析发现,iTRAQ标记样品与TMT标记样品中分别鉴定到1797个与1644个蛋白,在分子量、等电点、亚细胞定位的各个分布范围内,这些蛋白良好地覆盖了E.harbinenseYUAN-3中各个类型的蛋白。【结论】匀浆破碎与苯酚抽提法联用的总蛋白制备方法更适用于厌氧产氢颗粒污泥,该方法有利于后续的蛋白质双向电泳和定量蛋白质组质谱分析,可作为产氢颗粒污泥以及革兰氏阳性菌总蛋白制备的方法参考。