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题名醋糟固态厌氧消化特性及微生物群落结构分析
被引量：2
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作者
张周
张雅晶
周云龙
许之扬
施万胜
阮文权
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机构
江南大学环境与土木工程学院
无锡市太湖湖泊治理股份有限公司
江苏晨洁再生资源科技有限公司
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出处
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第20期44-50,共7页
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基金
国家重点研发计划“固废资源化”重点项目(2018YFC1903000)
国家重点研发计划绿色生物制造专项(2021YFC2102203)。
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文摘
醋糟产生量巨大,对其进行有效处理十分必要,厌氧消化是实现醋糟资源化、减量化的重要途径。采用全混式反应器构建高固态连续式厌氧消化体系对醋糟进行厌氧发酵处理,研究不同有机负荷(organic loading rate,OLR)条件下,醋糟厌氧消化产气性能、中间代谢产物变化情况及微生物群落结构演替规律。结果表明,在OLR为6.06 g/(L·d)条件下表现出最佳的消化性能,沼气产量和甲烷产率分别达423 mL/g和226 mL/g,细菌门水平上拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度分别为45.6%和53.1%,4种与木质纤维素代谢有关的菌属相对丰度分布均匀,有利于形成各种代谢途径促进底物高效水解。古菌解析检测到甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)构成主要优势菌属,氢营养型和混合营养型产甲烷途径协同作用。系统稳定运行时总氨氮(total ammonia nitrogen,TAN)和挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)质量浓度分别维持在2 g/L和9 g/L左右,过高的VFAs浓度会使产甲烷菌活性受到抑制,系统甲烷产率降低。因此,全混式高固态厌氧消化体系能够对醋糟进行高效处理,系统微生物群落丰富度和多样性较高,各类型水解产物均能被体系中多样的产甲烷途径利用。
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关键词
醋糟
厌氧消化
有机负荷
产气性能
微生物群落
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Keywords
vinegar residue
anaerobic digestion
organic loading rate
biogas generation performance
microbial community
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分类号
X792
[环境科学与工程—环境工程]
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题名姜辣素对餐厨垃圾厌氧发酵的影响及调控研究
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作者
薛文娜
周云龙
赵明星
阮文权
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机构
江南大学环境与土木工程学院
江苏省厌氧生物技术重点实验室
江苏晨洁再生资源科技有限公司
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出处
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第22期64-70,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2018YFC1903000)。
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文摘
不同浓度姜辣素对餐厨垃圾厌氧发酵具有一定的影响,该文对比热解、超声和光催化氧化3种预处理方式解除姜辣素对餐厨垃圾产甲烷的影响。结果发现,抑制解除的效果为超声>光催化氧化>热解。其中产气最高的超声预处理组最终累积甲烷产量为578.00 mL/g VS,比对照提高了312%。3种预处理方式都能够促进餐厨垃圾中有机质的释放,提高中间代谢产物的生成,最终提升甲烷产率。预处理能够调控厌氧发酵菌群,改变各反应阶段的酶活力以及有机物的降解。超声预处理组的乙酸激酶、碱性蛋白酶、脱氢酶和辅酶F_(420)活性分别是对照的187.66%、157.89%、179.27%和145.83%。经过预处理后的微生物群落结构中Firmicutes、Chloroflexi和Proteobacteria丰度提高,产甲烷菌由以嗜氢产甲烷菌为主向嗜乙酸产甲烷菌为主演替。
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关键词
餐厨垃圾
厌氧发酵
姜辣素
预处理
甲烷
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Keywords
food waste
anaerobic fermentation
gingerol
pretreatment
methane
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分类号
TQ920.6
[轻工技术与工程—发酵工程]
X799.3
[环境科学与工程—环境工程]
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