【摘要】：產(chǎn)氣模型被廣泛認可并應用于填埋場產(chǎn)甲烷估算研究領(lǐng)域。對垃圾在填埋環(huán)境下的降解轉(zhuǎn)化產(chǎn)氣規(guī)律的認識不足,是制約改善模型計算準確度的關(guān)鍵科學問題之一。垃圾填埋厭氧轉(zhuǎn)化產(chǎn)甲烷過程是一個由多種微生物相互配合共同完成的多底物多相態(tài)的復雜過程,垃圾各組分在降解過程中的降解行為是完全可能受到其它組分的干擾和影響的。為了探究生活垃圾主要可降解組分(餐廚垃圾、紙類廢物和庭院廢物)的厭氧降解過程是否具有獨立性,本研究通過對比各單一組分和多組分混合垃圾的產(chǎn)甲烷潛力L_0和降解速率k,進而定量評價組分間是否存在相互干擾以及其對于各單一組分的L_0和k的影響,以分析各組分的相互作用對其各自生物降解行為是否存在干擾和影響。本研究以生活垃圾有機組分為研究對象,采用兩種接種物(厭氧污泥和滲濾液),對不同底物(餐廚垃圾、報紙和庭院廢物)的單一組分底物以及按比例混合的多組分底物進行中溫序批式厭氧降解實驗。結(jié)果表明:(1)在兩種接種物下,餐廚垃圾+報紙、餐廚垃圾+庭院廢物以及餐廚垃圾+報紙+庭院廢物三個實驗組的甲烷產(chǎn)率的計算值數(shù)值上均低于實測值,但通過統(tǒng)計學分析,只有在滲濾液為接種物、底物為餐廚垃圾+報紙+庭院廢物時二者存在顯著性差異。因此,在低固液比條件下的厭氧降解實驗中,生活垃圾有機組分厭氧降解甲烷產(chǎn)率的獨立性與接種物的來源及性質(zhì)以及降解的底物組合有關(guān)。(2)對餐廚垃圾+報紙、餐廚垃圾+庭院廢物以及餐廚垃圾+報紙+庭院廢物三個實驗組的計算值曲線和實測曲線采用一階動力學模型擬合所得到的降解速率k值,計算值數(shù)值上同樣均低于實測值,且在接種物為厭氧污泥時、底物為餐廚垃圾+報紙實驗組的降解速率實測值與計算值以及在接種物為滲濾液時各實驗組的降解速率實測值與計算值均存在顯著性差異。因而可以認為,在低固液比條件下的厭氧降解實驗中,混合組分進行厭氧降解實驗時組分之間的降解速率可能存在一定的促進作用,但仍與接種物的來源及性質(zhì)以及降解的底物組合有關(guān)。(3)兩種接種物下,所有底物樣品中的細菌和甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布與接種物來源有關(guān):接種物為厭氧污泥和滲濾液時,樣品的細菌群落結(jié)構(gòu)分布均以厚壁菌門和擬桿菌門為主;接種物為厭氧污泥時,樣品中的甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布都以氫營養(yǎng)型甲烷粒菌屬和乙酸營養(yǎng)型的甲烷鬃菌屬為主導甲烷菌,同時還含有氫營養(yǎng)型的甲烷囊菌和混合營養(yǎng)型的甲烷八疊球菌,而接種物為滲濾液時,樣品中的甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布都以氫營養(yǎng)型的甲烷囊菌和混合營養(yǎng)型的甲烷八疊球菌主導甲烷菌,這兩個實驗組呈現(xiàn)完全不同的群落結(jié)構(gòu)分布特征。細菌和甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布與接種物來源有關(guān),接種物會影響厭氧降解的甲烷產(chǎn)率和降解速率。
【圖文】：

重慶大學碩士學位論文活垃圾有機組分厭氧降解過程的微生物群落結(jié)構(gòu)與功能分析）采用高通量測序研究兩種不同接種物、不同底物組合對厭氧降解系統(tǒng)內(nèi)落組成和豐度的影響。）對底物為餐廚垃圾+報紙+庭院廢物的反應器樣本在細菌的綱水平和古菌上 OTU 數(shù)量最多的菌種，采用非參數(shù)檢驗的方法進行配對檢驗，以期檢不同菌種的相對豐度是否有顯著差別。）對測序結(jié)果中的細菌群落在綱水平、古菌群落在屬水平進行層次聚類分舍爾精確檢驗（Fisher’s exact test），對樣本間的物種的豐度差異進行比分析可獲得物種在樣本中的差異顯著性。 技術(shù)路線

氣量及氣體組成，同時防止反應器內(nèi)氣壓超過 1.5×105PaTO 512 型，德國德圖公司)測量玻璃瓶頂部空氣的相對壓強大氣壓力計(TESTO 622 型，德國德圖公司)測量絕對壓強；樣品，，采用氣相色譜儀分析 CO2和 CH4的含量。每次測量定氣體成分之后，放空瓶內(nèi)氣體直至壓差計度數(shù)為零。實驗產(chǎn)氣量 1%時結(jié)束。析測定方法材料性質(zhì)分析、紙類廢物和庭院廢物的元素組成采用德國 Elementar 公N 元素分析儀在 CHNS 模式下進行分析。餐廚廢物和接種 型 pH 計（上海大普）。餐廚廢物的蛋白質(zhì)按照《食品安全國圖 2.1 厭氧降解實驗示意圖Fig.2.1 Photograph of anaerobic digestion test
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X799.3

【參考文獻】

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本文編號：2677830