發(fā)布時(shí)間：2020-05-23 19:11

【摘要】：產(chǎn)氣模型被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用于填埋場(chǎng)產(chǎn)甲烷估算研究領(lǐng)域。對(duì)垃圾在填埋環(huán)境下的降解轉(zhuǎn)化產(chǎn)氣規(guī)律的認(rèn)識(shí)不足,是制約改善模型計(jì)算準(zhǔn)確度的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題之一。垃圾填埋厭氧轉(zhuǎn)化產(chǎn)甲烷過(guò)程是一個(gè)由多種微生物相互配合共同完成的多底物多相態(tài)的復(fù)雜過(guò)程,垃圾各組分在降解過(guò)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(guò)程是否具有獨(dú)立性,本研究通過(guò)對(duì)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(jìn)而定量評(píng)價(jià)組分間是否存在相互干擾以及其對(duì)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(duì)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(jī)組分為研究對(duì)象,采用兩種接種物(厭氧污泥和滲濾液),對(duì)不同底物(餐廚垃圾、報(bào)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(jìn)行中溫序批式厭氧降解實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:(1)在兩種接種物下,餐廚垃圾+報(bào)紙、餐廚垃圾+庭院廢物以及餐廚垃圾+報(bào)紙+庭院廢物三個(gè)實(shí)驗(yàn)組的甲烷產(chǎn)率的計(jì)算值數(shù)值上均低于實(shí)測(cè)值,但通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,只有在滲濾液為接種物、底物為餐廚垃圾+報(bào)紙+庭院廢物時(shí)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(shí)驗(yàn)中,生活垃圾有機(jī)組分厭氧降解甲烷產(chǎn)率的獨(dú)立性與接種物的來(lái)源及性質(zhì)以及降解的底物組合有關(guān)。(2)對(duì)餐廚垃圾+報(bào)紙、餐廚垃圾+庭院廢物以及餐廚垃圾+報(bào)紙+庭院廢物三個(gè)實(shí)驗(yàn)組的計(jì)算值曲線和實(shí)測(cè)曲線采用一階動(dòng)力學(xué)模型擬合所得到的降解速率k值,計(jì)算值數(shù)值上同樣均低于實(shí)測(cè)值,且在接種物為厭氧污泥時(shí)、底物為餐廚垃圾+報(bào)紙實(shí)驗(yàn)組的降解速率實(shí)測(cè)值與計(jì)算值以及在接種物為滲濾液時(shí)各實(shí)驗(yàn)組的降解速率實(shí)測(cè)值與計(jì)算值均存在顯著性差異。因而可以認(rèn)為,在低固液比條件下的厭氧降解實(shí)驗(yàn)中,混合組分進(jìn)行厭氧降解實(shí)驗(yàn)時(shí)組分之間的降解速率可能存在一定的促進(jìn)作用,但仍與接種物的來(lái)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(xì)菌和甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布與接種物來(lái)源有關(guān):接種物為厭氧污泥和滲濾液時(shí),樣品的細(xì)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(shí),樣品中的甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布都以氫營(yíng)養(yǎng)型甲烷粒菌屬和乙酸營(yíng)養(yǎng)型的甲烷鬃菌屬為主導(dǎo)甲烷菌,同時(shí)還含有氫營(yíng)養(yǎng)型的甲烷囊菌和混合營(yíng)養(yǎng)型的甲烷八疊球菌,而接種物為滲濾液時(shí),樣品中的甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布都以氫營(yíng)養(yǎng)型的甲烷囊菌和混合營(yíng)養(yǎng)型的甲烷八疊球菌主導(dǎo)甲烷菌,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組呈現(xiàn)完全不同的群落結(jié)構(gòu)分布特征。細(xì)菌和甲烷菌群落結(jié)構(gòu)分布與接種物來(lái)源有關(guān),接種物會(huì)影響厭氧降解的甲烷產(chǎn)率和降解速率。
【圖文】：

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文活垃圾有機(jī)組分厭氧降解過(guò)程的微生物群落結(jié)構(gòu)與功能分析）采用高通量測(cè)序研究?jī)煞N不同接種物、不同底物組合對(duì)厭氧降解系統(tǒng)內(nèi)落組成和豐度的影響。）對(duì)底物為餐廚垃圾+報(bào)紙+庭院廢物的反應(yīng)器樣本在細(xì)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(yàn)的方法進(jìn)行配對(duì)檢驗(yàn)，以期檢不同菌種的相對(duì)豐度是否有顯著差別。）對(duì)測(cè)序結(jié)果中的細(xì)菌群落在綱水平、古菌群落在屬水平進(jìn)行層次聚類分舍爾精確檢驗(yàn)（Fisher’s exact test），對(duì)樣本間的物種的豐度差異進(jìn)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(shí)防止反應(yīng)器內(nèi)氣壓超過(guò) 1.5×105PaTO 512 型，德國(guó)德圖公司)測(cè)量玻璃瓶頂部空氣的相對(duì)壓強(qiáng)大氣壓力計(jì)(TESTO 622 型，德國(guó)德圖公司)測(cè)量絕對(duì)壓強(qiáng)；樣品，，采用氣相色譜儀分析 CO2和 CH4的含量。每次測(cè)量定氣體成分之后，放空瓶?jī)?nèi)氣體直至壓差計(jì)度數(shù)為零。實(shí)驗(yàn)產(chǎn)氣量 1%時(shí)結(jié)束。析測(cè)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(guó) Elementar 公N 元素分析儀在 CHNS 模式下進(jìn)行分析。餐廚廢物和接種 型 pH 計(jì)（上海大普）。餐廚廢物的蛋白質(zhì)按照《食品安全國(guó)圖 2.1 厭氧降解實(shí)驗(yàn)示意圖Fig.2.1 Photograph of anaerobic digestion test
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X799.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677830