針鐵礦強(qiáng)化藍(lán)藻厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷研究.pdf

1、近年來，我國部分內(nèi)陸淡水湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重導(dǎo)致藍(lán)藻爆發(fā)頻繁，如何實現(xiàn)打撈后藍(lán)藻的資源化利用成為研究重點之一。厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷是藍(lán)藻資源化的有效途徑之一，但目前存在著產(chǎn)甲烷效率低、轉(zhuǎn)化速率較慢等缺點。本研究嘗試?yán)米匀唤缰袕V泛存在的針鐵礦為添加劑，并通過優(yōu)化調(diào)整運(yùn)行工藝參數(shù)，以期改善微生物群落結(jié)構(gòu)，提高厭氧反應(yīng)器的產(chǎn)甲烷效率，同時初步探討了針鐵礦強(qiáng)化藍(lán)藻厭氧產(chǎn)甲烷的作用機(jī)理。
　　1)構(gòu)建以藍(lán)藻厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，研究了針鐵礦對藍(lán)藻產(chǎn)甲烷以

2、及微生物群落的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，針鐵礦是一種有效的厭氧發(fā)酵添加物，對藍(lán)藻中蛋白和多糖的水解發(fā)酵具有促進(jìn)作用，顯著提高了甲烷產(chǎn)量和產(chǎn)氣速率。微生物群落分析表明，針鐵礦的加入能夠改變厭氧反應(yīng)器中的微生物群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)Firmicutes門以及Methanosaeta等微生物的生長。
　　2)以葡萄糖為底物，研究在不同pH條件下針鐵礦對甲烷產(chǎn)量、產(chǎn)甲烷速率、底物降解速率、脂肪酸產(chǎn)甲烷速率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同pH條件下針鐵礦對葡萄糖厭氧產(chǎn)甲

3、烷均有一定促進(jìn)作用，pH=7.5條件下反應(yīng)器產(chǎn)甲烷量最高，。微生物群落分析結(jié)果表明，不同pH條件下Methanosaeta均為各反應(yīng)器中產(chǎn)甲烷菌的優(yōu)勢菌屬。細(xì)菌群落分布隨pH變化波動較大，多數(shù)細(xì)菌為產(chǎn)酸發(fā)酵型菌。針鐵礦反應(yīng)器細(xì)菌的多樣性指數(shù)較高，穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)可能有利于甲烷的生成。
　　3)通過添加產(chǎn)甲烷菌抑制劑，研究針鐵礦對厭氧產(chǎn)酸過程的影響。實驗結(jié)果表明，在各pH條件下向反應(yīng)器中投加針鐵礦均顯著提高氫氣的產(chǎn)量，降低發(fā)酵過程中丙