25 / 2021-06-26 12:29:48

次氯酸钙对污泥厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸(VFAs)产量的影响

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随着城镇化进程的不断推进，我国剩余污泥产量呈现出了不断增长的态势。厌氧发酵可以同步实现污泥减量化、稳定化和资源化，但是其通常存在着效率不高的问题。本研究采用了次氯酸钙(Ca(ClO)₂)这一强氧化剂对污泥进行了预处理，并探究了其对后续厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸(VFAs)产量的影响。结果表明，经过1.5 g/L浓度的Ca(ClO)₂处理之后，污泥最高VFAs产量由547.2 mg COD/L提升到了4065.9 mg COD/L。不仅如此，VFAs中乙酸的占比也出现了明显地增加，由空白反应器的27.3%增加到了54.8%。EEM荧光光谱分析表明，Ca(ClO)₂不仅促进了污泥裂解，同时提升了污泥中溶解性有机物的可生化性。生化反应动力学分析表明，Ca(ClO)₂抑制了包括水解、酸化、乙酸化、同型产乙酸和甲烷化在内的所有生化反应过程。酶活性分析表明，Ca(ClO)₂抑制了蛋白酶、α-葡糖苷酶、丁酸激酶、一氧化碳脱氢酶、乙酸激酶、辅酶 A 转移酶和辅酶F₄₂₀的活性，进一步表明了厌氧发酵功能微生物的活性受到了Ca(ClO)₂的抑制作用。微生物群落分析表明，Ca(ClO)₂促进了水解和产酸微生物的富集，同时减少了产甲烷菌的占比。