徐 恒,汪翠萍,颜 锟,孟 尧,刘晓吉,王凯军



颗粒型厌氧生物膜改善高氢分压下丙酸降解抑制研究

徐 恒,,颜 锟,孟 尧,刘晓吉,王凯军*

(清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100084)

为了改善氢辅助型原位沼气提纯系统中高氢分压对丙酸降解的抑制, 考察了不同颗粒型厌氧生物膜(有无载体、导电和非导电载体) 培养初期和末期的丙酸降解性能;并通过微生物形态和群落分析,探讨了颗粒型生物膜丙酸降解机制.结果表明,导电碳毡厌氧生物膜和厌氧颗粒污泥能有效改善高氢分压下丙酸降解抑制问题.其最大丙酸降解速率分别达到2.2,1.2mmol/(L×h).碳毡厌氧生物膜可能主要通过产酸细菌(、、属)和产甲烷古菌(属)的电子直接传递(DIET)途径实现丙酸的降解;而厌氧颗粒污泥降解丙酸的途径可能主要依靠产酸细菌(属)与嗜氢型甲烷菌(、属)的共生营养代谢过程.

颗粒型生物膜；导电载体；高氢分压；丙酸降解；厌氧颗粒污泥

近年来,生物法沼气提纯技术引起广泛关注,相比于传统的物化法提纯技术(高压水洗、变压吸附和膜分离等),生物法具有操作简单,条件温和以及无副产物产生等优点[1-3].其中重要的一种工艺是借助外部氢源(H2),包括可再生电能电解水产生的氢气和生物质合成气、焦炉气等富含氢气的低品位燃气等,强化微生物嗜氢甲烷化过程(4H2+CO2=CH4+2H2O),以实现沼气中CO2的去除和CH4的富集[4-7].根据外部氢源是否直接引入到厌氧消化反应器中,该……