收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

处理渗滤液生物滤池的微生物群落结构动力学研究

唐媛  
【摘要】: 卫生填埋是城市垃圾处理处置中最经济的途径,但随之产生的垃圾渗滤液对地下水、地表水及填埋场周围环境皆会造成严重污染。渗滤液成分复杂,处理难度大,寻找一套经济合理、适应我国垃圾渗沥液处理的工艺技术,对于我国垃圾填埋场渗滤液的处理具有重要意义。 本课题采用上海老港垃圾填埋场填埋多年的陈垃圾(Aged Refuse, AR)和废弃多孔滤料(Porous Waste, PW)作为填料,通过填料不同的复配(AR和PW的配比分别为2:1、1:0、1:2和0:1),构建生物滤池反应器处理垃圾渗滤液(反应柱A、B、C、D)。研究温度(40℃、30℃、20℃、10℃和5℃)、水力负荷等参数变化对处理效果的影响;通过研究不同运行阶段反应柱填料的生物膜微生物群落结构的动态变化,分析系统中的优势菌,以及系统功能和群落结构变化的关系。本论文研究主要结论如下: (1)反应柱运行结果显示:各柱在40℃和30℃时对氨氮的平均去除率可达90%以上,当降到20℃时,以陈垃圾为主的A和B的出水氨氮开始升高,去除率均下降了45%左右,以多孔滤料为主的C和D的氨氮值在10℃时才有明显升高,去除率下降了约15%;各柱对总氮去除存在差异,其中,纯陈垃圾柱B的总氮去除率最高可达53%,而纯多孔滤料D柱却一直低于15%。表明陈垃圾有利于总氮的去除,多孔滤料有利于氨氮的转化,却不利于总氮的去除。各反应柱对低温的影响表现不同,在10℃时,D受温度影响较大,COD去除率下降了约20%,而A影响不大,下降仅6%;表明温度的变化对反应器的运行效果有着极大的关系。投加菌液后的B柱和D柱的COD去除率均明显上升,B柱升高了26%左右,而D柱升高了近40%,说明投菌对低温运行反应器的功能起到了一定的生物强化作用。 (2)微生物群落结构多样性分析表明,初始陈垃圾中细菌和AOB(氨氧化菌,Ammonia Oxidizing Bacteria)的多样性指数均很低,随系统的不断运行,多样性指数有所上升,微生物群落结构发生了变化,总体上呈现从简单到复杂的趋势。说明适合渗滤液处理的微生物类群数量增多。 (3)填料及不同的组合对反应器的微生物群落结构有较大的影响。 聚类分析结果显示,A、B、C、D柱各自聚为一簇,说明填料对反应器的微生物群落结构起着最为关键的作用。其中,B、D两柱的群落结构相似性极低,不同的结构导致其功能有着明显的差异,D柱的硝化功能较好,但脱氮功能受限;而B柱具有较强的脱氮能力。这可能是由于D柱的纯多孔滤料的通透性能较强,而B柱的纯陈垃圾能够提供良好的厌氧环境所致。B柱上、中、下部位的微生物群落结构研究表明,AOB大多存在于上和中部,表明在陈垃圾反应柱中亚硝化作用可能发生在柱体上部和中部区域。 (4)温度变化对反应器的微生物群落结构的影响有如下特点。 A柱在40℃和30℃时细菌群落结构相似性低,表明其中微生物的变化剧烈,温度降低到20℃和10℃后,相似性升高,表明柱中菌群结构稳定,耐低温能力较强。B柱的变化规律与A柱相同。C柱在30℃和20℃时保持着相似的群落结构,但当温度降到10℃时,菌群结构与高温相比相差较大;D柱的菌群结构同样在10℃时有了较大的波动。说明温度对纯多孔滤料柱微生物群落的影响较陈垃圾柱较大。 A柱、C柱和D柱中AOB群落结构多样性较B柱的多样性指数高,B柱的群落结构变化较小,这可能是由于B柱填料通透性较A、C和D差,不适于AOB生长有关。 低温投菌法强化了反应柱对有机物的去除,群落结构分析结果表明,投加的菌液改变了反应柱原有的群落结构,增强了系统的运行功能。 (5)反应柱中微生物分析结果表明,绝大多数的细菌属于变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),优势微生物大多为棒状杆菌科(Corynebacteriaceae)和肠杆菌科(Enterobacteriaceae),主要种属有棒状杆菌属(Corynebacterium)、志贺氏杆菌属(Shigella)和变形杆菌属(Proteus);系统中AOB多属于变形菌门(Proteobacteria),优势AOB主要为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。 微生物在反应器中的分布和其功能相对应。如Comamonas sp.与芳香族化合物生物降解、硝化反硝化反应有关,和Flavobacteria bacterium出现在反应柱的上部,可能是柱体上部好氧环境所致;Desulfovibrio sp.与有机污染物和重金属生物降解有着直接关系,属于专性厌氧硫酸盐还原菌,出现在反应柱的下部,说明柱体下部出现了厌氧环境;Corynebacterium sp. BBDP21、uncultured gamma proteobacterium、Corynebacterium sp.'Mali 24'、uncultured proteobacterium clone F27_2E_FL是低温强化实验5℃时D柱中的优势菌,这些菌在较高处理效果的反应器中出现频率较高,说明他们可能是反应系统中的高效降解菌。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朴哲;陈新兵;赵秀锦;刘艳萍;何成达;殷士学;;不同SBR系统N_2O排放及微生物群落比较[J];环境科学研究;2011年06期
2 梁威;胡洪营;王慧;郭玉凤;宋玉栋;车玉伶;;微量营养物质对毛纺废水生物处理效果的影响[J];给水排水;2005年11期
3 余素林;吴晓磊;钱易;;环境微生物群落分析的T-RFLP技术及其优化措施[J];应用与环境生物学报;2006年06期
4 方芳;朱润晔;张丽丽;陈建孟;;好氧颗粒污泥共代谢降解MTBE及微生物群落研究[J];环境科学学报;2008年11期
5 李正堂;李柏林;赵勇;欧杰;;两种包装市售冷却牛肉中微生物多样性的比较分析[J];微生物学通报;2009年01期
6 卢永;陈秉娟;申世峰;严莲荷;周申范;张建法;;PCR-DGGE在水处理微生物群落多样性分析中的应用[J];化学与生物工程;2009年05期
7 罗惠波;黄治国;李浩;张强;沈才萍;;浓香型大曲真核微生物群落的PCR-SSCP解析[J];中国酿造;2009年08期
8 张昌朋;刘新刚;徐军;董丰收;盛宇;田迎迎;郑永权;;咪唑乙烟酸对土壤微生物生态的影响[J];农药;2010年02期
9 白润英;杜小力;;活性污泥醌指纹分析的拓展操作条件研究[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);2010年02期
10 田雅楠;王红旗;;Biolog法在环境微生物功能多样性研究中的应用[J];环境科学与技术;2011年03期
11 马子健;高玉军;苏野;;PCR-DGGE技术在微生物采油中的应用[J];内蒙古石油化工;2011年02期
12 付慧;樊景凤;陈佳莹;李利利;刘长安;;黄河三角洲北部互花米草盐沼湿地区与贝壳沉积区微生物群落的DGGE分析[J];海洋环境科学;2011年02期
13 李红;;末端限制性酶切片段长度多态性分析技术进展[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年06期
14 于学珍;李秀艳;李华芝;徐亚同;;生物栅系统净化效果及微生物ERIC-PCR指纹图谱分析[J];污染防治技术;2008年05期
15 郑金伟;李辉信;胡锋;;不同处理方式对奶牛粪细菌群落多样性及群落结构的影响[J];农业环境科学学报;2009年03期
16 朱嵬;张旸;俞晟;肖琳;杨柳燕;;十溴联苯醚对土壤中微生物群落结构及土壤潜在硝化功能的影响[J];农业环境科学学报;2009年08期
17 蔡秋杏;李来好;陈胜军;杨贤庆;岑剑伟;吴燕燕;刁石强;石红;;液熏罗非鱼片加工过程中微生物群落的PCR-DGGE分析[J];食品科学;2009年23期
18 邹莉;谢曙光;黄艺;;天然水体基于分子生物学的微生物生态学研究[J];环境科学与技术;2010年07期
19 陈杏娟;郭俊;许玫英;;微生物协同Fe~0氧化的环境修复作用研究进展[J];微生物学报;2011年09期
20 曹德菊,庞晓坤,周诗华,段博,徐明照,陆翠珍,王尚飞;~(60)Coγ-射线诱变活性污泥辅助处理生活污水的研究[J];环境科学学报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴淑萍;谢冰;;处理渗滤液的不同填料生物滤池微生物群落结构分析[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 范艳君;朱玲;;珠江口颗粒附着微生物群落结构的研究[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年
3 朱玲;张锐;钱培元;;南海海盆微生物群落的空间结构特征[A];中国海洋湖沼学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年
4 谢冰;米文秀;徐亚同;;石化废水臭气的生物处理及微生物群落结构研究[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
5 焦少俊;单正军;葛峰;;四环素对土壤微生物群落结构的影响[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会第二届学术研讨会暨中国环境科学学会环境标准与基准专业委员会2011年学术研讨会会议论文集[C];2011年
6 赵立平;;微生物群落结构多样性的分子解析与种群动态分子监控研究进展[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年
7 熊桂林;陈怀谷;李伟;张爱香;于汉寿;;施肥对小麦纹枯病发生及根际微生物群落结构的影响[A];中国植物病理学会2008年学术年会论文集[C];2008年
8 周先治;张青文;郑雪芳;蓝江林;刘国红;刘波;;生防菌Bs-8093对番茄青枯病的防治作用及其对土壤微生物群落结构的影响[A];中国微生物学会《第二届全国农业微生物研究及产业化研讨会》和《第十一届全国杀虫微生物学术研讨会》暨《湖北省暨武汉市微生物学会和内蒙古微生物学会2008年会》论文摘要[C];2008年
9 赵林多;朱亮;刘钢;;河湖水体沉积物微生物群落结构特征分析研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
10 徐灏龙;白俊跃;王付超;章一单;;悬浮生物滤池处理印染废水中试[A];中国水污染治理技术装备论文集(第十五期)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖升木;分子生态学技术在环境微生物群落与功能基因中的应用研究[D];东华大学;2010年
2 刘敏;我国黄、东海典型生态过程中的微生物群落结构[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
3 蒋云霞;基于红树林土壤微生物资源研发的宏基因组学平台技术的建立与应用初探[D];厦门大学;2007年
4 林贵兵;丹参栽培土壤适宜性微生物群落结构研究[D];成都中医药大学;2010年
5 王秀国;杀菌剂多菌灵高频投入对土壤微生物群落的影响及其生物修复[D];浙江大学;2009年
6 刘慧杰;红树林湿地微生物对典型有机物污染的响应及其在生物修复中的作用研究[D];厦门大学;2008年
7 张斌;MBR和GSBR中微生物群落生态学研究[D];天津大学;2010年
8 贾国梅;黄土高原地区植被演替和土地管理对土壤养分、微生物活性和群落结构的影响[D];兰州大学;2006年
9 吴月红;盐环境细菌群落结构分析和多相分类学研究[D];浙江大学;2009年
10 Abdul Hussain Abdul Kareem Abbas;物化–生物组合工艺处理垃圾填埋场与焚烧厂渗滤液研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐媛;处理渗滤液生物滤池的微生物群落结构动力学研究[D];华东师范大学;2010年
2 陈林;酱香型白酒发酵过程中微生物群落结构分析[D];北京林业大学;2012年
3 赵彦玲;洪湖沉积物中微生物群落结构的垂直分布[D];华中农业大学;2011年
4 魏曼曼;劳盆地深海热液喷口沉积物中微生物群落结构研究[D];中南大学;2010年
5 罗丽丽;选矿废水处理系统中微生物群落结构分析[D];广东工业大学;2011年
6 栗丰;高温季节微生物发酵床基质垫层微生物群落结构变化动态的研究[D];福建农林大学;2011年
7 梁少博;生物滤池处理垃圾渗滤液的实验研究[D];华东师范大学;2009年
8 韦超英;克拉玛依原油污染土壤微生物群落选择性激活条件研究[D];新疆大学;2011年
9 尚书;不同覆膜处理对黄土高原半干旱区农田生态系统中硝化和反硝化微生物群落结构的影响[D];兰州大学;2012年
10 戴淑萍;处理成熟垃圾渗滤液的生物反应器微生物群落结构DGGE分析[D];华东师范大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员陈咏梅;伊宁县建生物滤池污水处理厂[N];伊犁日报(汉);2010年
2 本报记者 姚伊乐;渗滤液处置步履蹒跚[N];中国环境报;2010年
3 赵成新;长沙固体废弃物渗滤液难题“一招”解[N];湖南日报;2007年
4 镇建;农村生活污水处理技术指南——西南篇[N];中国建设报;2011年
5 本报记者 刘宇男;长宁:环境优美“五个一样”[N];四川日报;2011年
6 姬钢 朱小燕 杨顺生;垃圾渗滤液处理欠账追踪[N];中国环境报;2006年
7 本报记者 刘伟;渗滤液处理,还需几道“滤层”?[N];中国建设报;2005年
8 通讯员贾伶;又一民生工程动工[N];柳州日报;2009年
9 记者 姜平;技术国内领先 国标清水排放[N];珠海特区报;2010年
10 通讯员 郜玉环 王祥峰;专家呼吁用清洁技术擦亮清洁世界[N];科技日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978