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Microbial community structures in an integrated two-phase anaerobic bioreactor fed by fruit vegetable wastes and wheat straw 总被引:3,自引:0,他引:3
Chong Wang Jiane Zuo Xiaojie Chen Wei Xing Linan Xing Peng Li Xiangyang Lu Chao Li 《环境科学学报(英文版)》2014,26(12):2484-2492
The microbial community structures in an integrated two-phase anaerobic reactor(ITPAR)were investigated by 16 S r DNA clone library technology. The 75 L reactor was designed with a 25 L rotating acidogenic unit at the top and a 50 L conventional upflow methanogenic unit at the bottom, with a recirculation connected to the two units. The reactor had been operated for 21 stages to co-digest fruit/vegetable wastes and wheat straw, which showed a very good biogas production and decomposition of cellulosic materials. The results showed that many kinds of cellulose and glycan decomposition bacteria related with Bacteroidales,Clostridiales and Syntrophobacterales were dominated in the reactor, with more bacteria community diversities in the acidogenic unit. The methanogens were mostly related with Methanosaeta, Methanosarcina, Methanoculleus, Methanospirillum and Methanobacterium; the predominating genus Methanosaeta, accounting for 40.5%, 54.2%, 73.6% and 78.7% in four samples from top to bottom, indicated a major methanogenesis pathway by acetoclastic methanogenesis in the methanogenic unit. The beta diversity indexes illustrated a more similar distribution of bacterial communities than that of methanogens between acidogenic unit and methanogenic unit. The differentiation of methanogenic community composition in two phases, as well as pH values and volatile fatty acid(VFA) concentrations confirmed the phase separation of the ITPAR. Overall, the results of this study demonstrated that the special designing of ITPAR maintained a sufficient number of methanogens, more diverse communities and stronger syntrophic associations among microorganisms, which made two phase anaerobic digestion of cellulosic materials more efficient. 相似文献
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餐厨垃圾与秸秆混合中温和高温厌氧消化对比 总被引:6,自引:4,他引:2
餐厨垃圾与秸秆混合厌氧消化可有效改善两者单独厌氧消化易出现的挥发性脂肪酸积累和木质纤维素难以降解等问题,并回收生物质能.在中温(35℃)和高温(55℃)条件下,对餐厨垃圾与秸秆混合厌氧消化进行了序批式试验研究.结果表明,进料的挥发性固体(VS)浓度为3 kg·m~(-3),中温条件下,物料进料比(VS/VS)为9∶1时,单位有机负荷累积甲烷产量达到最高,为272.0 mL·g~(-1);高温条件下,进料比为5∶5时,单位有机负荷累积甲烷产量达到最高,为402.3 mL·g~(-1),分别显著高于两温度条件下餐厨垃圾单独厌氧消化的结果(中温218.6 mL·g~(-1),高温322.0 mL·g~(-1)).高温条件下物料中的碳流向甲烷的比例高于中温,且两物料混合消化促进碳流向甲烷.高温下木质纤维素总降解率为34.7%~45.8%,高于中温的12.6%~42.2%.利用高通量测序技术检测细菌与古菌的16S rRNA基因序列信息和真菌的内转录间隔(ITS)序列信息,结果表明,高温下木质纤维素降解细菌和放线菌数量明显高于中温条件,可解释高温下木质纤维素总降解率更高的原因. 相似文献
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为深入研究混合发酵对秸秆厌氧发酵产沼气的影响,将4种不同形态的麦秸分别与鸡粪混合进行厌氧发酵产沼气,分析了试验过程中产气量,发酵液p H值、EC、总挥发性脂肪酸(TVFAs)、NH4+-N和碱度的变化.结果表明:秸秆单独发酵产气量较低,不同形态秸秆单独发酵过程中发酵液各指标的变化趋势相似,总体为原秸秆高于一次发酵秸秆,搓揉秸秆高于未搓揉秸秆;鸡粪单独发酵累积产气量,发酵液p H值、EC、TVFAs、NH4+-N和碱度等均高于秸秆单独发酵;混合发酵提高了秸秆的产气速率和产气峰值,缩短了峰值出现时间和达到80%总产气量的时间;将鸡粪与不同形态秸秆混合发酵对提高秸秆累积产气量的效果不同,在扣除鸡粪产气的影响后,鸡粪与原秸秆、搓揉秸秆、一次发酵秸秆和一次发酵秸秆搓揉混合发酵处理的秸秆TS产气量较相应的秸秆单独发酵分别提高了-12.19%、10.54%、13.01%和-12.21%;混合发酵各处理发酵液各指标的变化趋势相似,且处理间差异不显著(P>0.05),混合发酵日产气量和发酵液各指标的变化更温和,... 相似文献
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氨基修饰氧化石墨烯-羧甲基纤维素复合吸附剂的制备及其对Cr (VI)的吸附性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为获得价格低廉、吸附性能优良的石墨烯基吸附剂,以氧化石墨烯(GO)、羧甲基纤维素(CMC)为基材,以聚乙烯亚胺(PEI)为改性试剂,通过化学修饰的方法制备了氨基修饰氧化石墨烯-羧甲基纤维素复合吸附剂(GO-PEI-CMC).采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段证实了CMC、氧化石墨烯与PEI已成功复合.静态吸附实验表明GO-PEI-CMC对Cr (VI)表现出良好的吸附性能,由Langmuir等温吸附模型所得最大吸附量值为243.92 mg·g-1.吸附动力学、吸附等温线研究表明GO-PEI-CMC对Cr (VI)的吸附为单分子层、化学吸附过程.GO-PEI-CMC对Cr (VI)吸附性能优良,且具有绿色环保、可生物降解的优点,是一种极具潜力的Cr (VI)吸附剂. 相似文献
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该文针对好氧堆肥过程中的二次污染以及堆肥产品质量问题,以牛粪和小麦秸秆为堆肥材料,采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验,探究了添加过磷酸钙(SP)和硫酸(AS,20%V/V)对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥时期温室气体排放和碳素转化的影响。研究结果表明,硫酸的添加对堆肥升温过程产生一定的影响,延长了堆体进入高温期所需的时间;添加过磷酸钙和硫酸实现了堆肥温室气体的减排,其中以硫酸添加剂减排效果最佳。加入添加剂后显著减少了好氧堆肥碳素的损失,不同的是相较于过磷酸钙的添加,硫酸添加剂能够显著减少好氧堆肥以气体形式损失的碳素量;添加剂的加入促进了堆肥可溶性碳以及胡敏酸的生成与积累。结构方程模型结果表明,富里酸与胡敏酸之间存在一定的转化关系,而相较于硫酸的添加,添加过磷酸钙更有利于富里酸向胡敏酸的转化;与对照相比,添加过磷酸钙能够显著促进好氧堆肥木质素、纤维素和半纤维素的降解,而硫酸添加剂显著抑制了木质纤维素的降解。添加过磷酸钙和硫酸均能提高堆肥产品腐熟度,并且其中以添加过磷酸钙后的堆肥产品质量最佳。 相似文献