温度分化对APBR反应器性能及产甲烷菌群落的影响

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：谢海迎,汪鑫,李牧原,阎叙酉,五十岚泰夫,罗锋

单位：西南大学资源环境学院, 重庆市能源微生物重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 重庆市能源微生物重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 重庆市能源微生物重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 重庆市能源微生物重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 重庆市能源微生物重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 重庆市能源微生物重点实验室, 重庆 400716

摘要：为了研究温度分化对固定床厌氧反应器 (anaerobic packed bed reactor,APBR)牛粪发酵处理效果及产甲烷菌群落的影响,反应器发酵温度从室温 (22℃±1℃)阶梯式分化到低温 (15℃±1℃)、 中温 (37℃±1℃)和高温 (55℃±1℃). 温度变化的过程中,温度越高 COD(chemical oxygen demand)去除率和日总产气量越高, 分化后COD去除率分别为25%、 45%、 60%,相应的日产气量为2.3、 4.0、 8.5 L ·d-1,但是甲烷含量基本保持不变(~ 60%); 温度突然变化造成挥发性脂肪酸含量骤然增加,并处于波动状态. 16S rRNA基因克隆文库法分析表明,室温时包含广古菌门中的常见重要产甲烷菌 MBT(甲烷杆菌目)、 Mst(甲烷鬃菌科)、 Msc(甲烷八叠球菌科)和 MMB(甲烷微菌目),以及嗜热菌,也有少部分泉古生菌门,发酵温度分化后,产甲烷菌多样性减少,中温条件下产甲烷菌种类相对较少. 定量 PCR表明 Mst、 MMB和 Msc总基因浓度都有所减少,并且温度越高减少越多,各菌数量相对比例变化较大,但 Mst仍为优势产甲烷菌.

关键词：厌氧固定床反应器 (APBR),温度,牛粪,产甲烷菌群落,16S rRNA基因,Q-PCR,