热碱解-中温两相厌氧消化工艺运行效能及抗生素抗性基因（ARGs）变化研究

论文摘要

为实现剩余污泥稳定化,并评估剩余污泥的生态环境风险,本研究采用热碱解-中温两相厌氧消化（Thermal-Alkaline Pretreatment-Mesophilic Two Phase Anaerobic Digestion,taMTPAD）工艺处理剩余污泥.考察了热碱解条件及在20、16和10 d 3个不同的总水力停留时间（Total Hydraulic Retention Time,tHRT）下,taMTPAD工艺的运行效果及消化前后抗生素抗性基因（ARGs）的变化.结果表明,对于taMTPAD工艺,当tHRT=10 d时,产酸相的挥发性脂肪酸（VFA）积累量和产甲烷相的日产气量达到最大值,但对ARGs的控制效果最差;tHRT=16 d时反应器的运行效果与tHRT=20 d时接近,但对磺胺类ARGs的控制效果不如tHRT=20 d时;当tHRT=20 d时,挥发性固体（VS）去除率和ARGs的削减效果最好.对比tHRT=10 d时的taMTPAD工艺和MTPAD（两相厌氧消化）工艺,发现对剩余污泥进行热碱预处理能提升产酸相150.32%的VFA产量和产甲烷相89.3%的甲烷产率,但同时热碱解却使得厌氧消化后污泥部分ARGs（sul1、tetO、tetW、tetX）相对丰度回升.研究表明,延长tHRT有利于taMTPAD工艺削减ARGs和VS,而缩短tHRT则有利于产气.

论文目录

• 1 引言 （Introduction）
• 2 材料与方法 （Materials and methods）
•   2.1 污泥的来源
•   2.2 剩余污泥热碱解方法
•   2.3 污泥中温两相厌氧实验方法
•   2.4 常规指标分析方法
•   2.5 DNA提取
•   2.6 ARGs定量分析
•   2.7 数据处理方法
• 3 结果与讨论 （Results and discussion）
•   3.1 剩余污泥热碱解效果
•     3.1.1 SCOD、破胞率、蛋白质和多糖变化规律
•     3.1.2 剩余污泥热碱解前后ARGs的变化
•   3.2 热碱解-中温两相厌氧消化 （taMTPAD） 处理效果
•     3.2.1 pH、ORP随时间的变化
•     3.2.2 VS、TS随时间的变化
•     3.2.3 NH3-N、SCOD、VFA随时间的变化
•     3.2.4 日产气量和甲烷产率
•   3.3 热碱解-中温两相厌氧消化 （taMTPAD） 工艺对ARGs的影响
•     3.3.1 intI1和ARGs的变化
•     3.3.2 中温两相厌氧过程各基因片段相关性分析
• 4 结论 （Conclusions）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴学深,胡勇有,廖子聪,程建华,陈元彩

关键词: 剩余污泥,热碱解,两相厌氧,总水力停留时间,抗性基因

来源: 环境科学学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 华南理工大学环境与能源学院,华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室

基金: 广东省应用型科技研发专项资金项目(No.2016B020240005)

分类号: X703

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0124

页码: 2088-2098

总页数: 11

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