厌氧产甲烷菌的菌群的互生关系有哪些

甲烷菌是地球上最古老的生命体。在地球诞生初期，死寂而缺氧的环境造就了首批性情随和的“生灵”，它们不需要氧气便能呼吸，仅靠现成简单的碳酸盐、甲酸盐等物质维持生计，然水底的甲烷菌而它们具有生命实体——细胞，并开始自然繁殖。这就是生物的鼻祖——甲烷菌。时至今日，地球几经沧桑，甲烷菌却本性难移，仍保持着厌氧本色。当然，现代甲烷菌的“食物”来源更加广泛，杂草、树叶、秸秆，食堂里的残羹剩饭，动物粪尿，乃至垃圾等等都是甲烷菌的美味佳肴。沼泽和水草茂密的池塘底部极为缺氧，甲烷菌躲在这里“饱餐”一顿之后，便舒心地呼出一口气来，这便是沼气泡。

主要介绍其中的发酵细菌（产酸细菌）、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。

1、发酵细菌（产酸细菌）：

发酵产酸细菌的主要功能有两种：①  水解——在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物；②  酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等；主要的发酵产酸细菌：梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等；水解过程较缓慢，并受多种因素影响（pH、SRT、有机物种类等），有时回成为厌氧反应的限速步骤；产酸反应的速率较快；大多数是厌氧菌，也有大量是兼性厌氧菌；可以按功能来分：纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。

2、产氢产乙酸菌：

产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2；为产甲烷细菌提供合适的基质，在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。

主要的产氢产乙酸反应有：

注意：上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低时才能顺利进行，因此产氢产乙酸反应的顺利进行，常常需要后续产甲烷反应能及时将其主要的两种产物乙酸和H2消耗掉。

主要的产氢产乙酸细菌多为：互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等；多数是严格厌氧菌或兼性厌氧菌。

3、产甲烷菌

20世纪60年代Hungate开创了严格厌氧微生物培养技术之后，对产甲烷细菌的研究才得以广泛进行；产甲烷细菌的主要功能是将产氢产乙酸菌的产物——乙酸和H2/CO2转化为CH4和CO2，使厌氧消化过程得以顺利进行；主要可分为两大类：乙酸营养型和H2营养型产甲烷菌，或称为嗜乙酸产甲烷细菌和嗜氢产甲烷细菌；一般来说，在自然界中乙酸营养型产甲烷菌的种类较少，只有Methanosarcina（产甲烷八叠球菌）和Methanothrix（产甲烷丝状菌），但这两种产甲烷细菌在厌氧反应器中居多，特别是后者，因为在厌氧反应器中乙酸是主要的产甲烷基质，一般来说有70%左右的甲烷是来自乙酸的氧化分解。

另一方面产甲烷细菌利用乙酸、氢和二氧化碳合成甲烷，也消耗了酸和二氧化碳，甲烷细菌及其伴生菌共同作用使pH稳定在一个适宜范围内，不会使发酵液中的pH出现对沼气发酵不利的情况。但当发酵条件控制不好，如温度，进料负荷，原料中的C：N、pH等可能会出现酸化或液料过碱；前者较为多见，这样会严重影响甲烷细菌的活动，甚至使发酵中断。

　根瘤菌(root nodule bacteria)是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有些菌在膜套内能继续繁殖，大量增加根瘤内的根瘤菌数，以后停止增殖，成为成熟的类菌体；宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白，分布在膜套内外，作为氧的载体，调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能，将分子氮还原成NH3，分泌至根瘤细胞内，并合成酰胺类或酰尿类化合物，输出根瘤，由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养，而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。

大豆、花生等属于豆科植物。它们的根瘤中，有能固氮的根瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，如氨，而植物为根瘤菌提供有机物。

根瘤菌的代谢类型为异养需氧型。

甲烷细菌的特性

1．是专性严格厌氧菌

甲烷细菌都是专性严格厌氧菌，对氧非常敏感，遇氧后会立即受到抑制，不能生长、繁殖，有的还会死亡。

2．生长繁殖特别缓慢

甲烷细菌生长很缓慢，在人工培养条件下需经过十几天甚至几十天才能长出菌落。据麦卡蒂（McCarty）介绍，有的甲烷细菌需要培养七八十天才能长出菌落，在自然条件下甚至更长。菌落也相当小，特别是甲烷八叠球菌菌落更小，如果不仔细观察很容易遗漏。菌落一般圆形、透明、边缘整齐，在荧光显微镜下发出强的荧光。甲烷细菌生长缓慢的原因，是它可利用的底物很少，只能利用很简单的物质，如CO2、H2、甲酸、乙酸和甲基胺等。这些简单物质必须由其它发酵性细菌，把复杂有机物分解后提供给甲烷细菌，所以甲烷细菌一定要等到其它细菌都大量生长后才能生长。同时甲烷细菌世代时间也长，有的细菌20分钟繁殖一代，甲烷细菌需几天乃至几十天才能繁殖一代。

3．都是原核生物

能形成甲烷的细菌都是原核生物，目前尚未发现真核生物能形成甲烷。甲烷细菌有球形、杆形、螺旋形，有的呈八叠球状，还有的能联成长链状。

4．培养分离比较困难

因为甲烷细菌要求严格厌氧条件，一般培养方法很难达到厌氧，培养分离往往失败。又因为甲烷细菌和伴生菌生活在一起，菌体大小形态都十分相似，在一般光学显微镜下不好判明。美国著名微生物学家——Hungate 50年代培养分离甲烷细菌获得成功。以后世界上有很多研究者对甲烷细菌进行了培养分离工作，并对Hungate分离方法进行了改良，能很容易地把甲烷细菌培养分离出来。

甲烷细菌在自然界中分布极为广泛，在与氧气隔绝的环境都有甲烷细菌生长，海底沉积物，河湖淤泥，沼泽地，水稻田以及人和动物的肠道，反刍动物瘤胃，甚至在植物体内都有甲烷细菌存在。

沼气发酵液中甲烷细菌的数量可用MPN法计数，测定接种的试管中有无甲烷存在，作为计数的数量指标。甲烷细菌数量与甲烷含量成正比，发酵装置运行越好，甲烷细菌数量越多。作者曾于1991年计数了东北制药总厂用UASB（上流式厌氧污泥床）处理制药废水消化液中甲烷细菌数量为4.2×105个·ml-1。

另一方面产甲烷细菌利用乙酸、氢和二氧化碳合成甲烷，也消耗了酸和二氧化碳，甲烷细菌及其伴生菌共同作用使pH稳定在一个适宜范围内，不会使发酵液中的pH出现对沼气发酵不利的情况。但当发酵条件控制不好，如温度，进料负荷，原料中的C：N、pH等可能会出现酸化或液料过碱；前者较为多见，这样会严重影响甲烷细菌的活动，甚至使发酵中断。

按照古菌的生活习性和生理特征可以分为三类

一是产甲烷菌，二是极端嗜盐菌，三是嗜热嗜酸菌。

1.产甲烷菌

产甲烷菌( Methanogenus)是古菌中最早被人认识和应用的,人们对产甲烷菌的认识约有一百五十多年的历史。人们之所以对产甲烷菌有极大的兴趣是因为产甲烷菌在自然界或粪便或污水处理剩余污泥的厌氧消化、有机固体废物厌氧堆肥或填埋中,可与水解菌和产酸菌等协同作用,将有机物降解成的H2,CO2,和乙酸,并甲烷化产生有经济价值的清洁燃料,即生物能源:甲烷(CH4)。

2.极端嗜盐菌

极端嗜盐菌和细菌不同,它们对NaCl有特殊的适应性和需要。它们栖息在高盐环境如晒盐场、天然盐湖或高盐腌渍食物中。

3.嗜热嗜酸菌

嗜热嗜酸菌包括古生硫酸盐还原菌( archaeobacterial sulfate reducers)

极端嗜热古菌( hyperthermophilie archaea)。

古生硫酸盐还原菌包括酸双面菌属( Acidianus)

生金球菌属( Metallosphaera)

硫还原叶菌属(Desulfurolobus)

硫化叶菌属

极端嗜热古菌包括热棒菌属( Pyrobecnlum)变形菌属( Thermoproteus)

热丝菌属( Thermofilum)

这类菌的特点是专性嗜热,好氧、兼性厌氧或严格厌氧,革兰氏阴性杆状,丝状或球状,最适生长温度为70105℃,嗜酸性和嗜中性,自养或异养生长、大多数种是硫代谢菌。

牧快

环境工程所涉及的领域广,有极端的自然环境(南极、北极、盐湖、死海等)和有极端性质的废水。例如,高盐分废水(化工、发酵工业废水等)、酸性废水(如味精废水pH为2~3、合成制药废水pH为4)、碱性废水(如造纸废水PH为14)、极毒重金属废水、低温废水、超高温废水等,还有极高浓度的有机废水(化工、发酵工业废水、制药废水等的COD,高达1×10410×104mg/L)。以上废水几乎涵盖了自然极端环境的所有恶劣条件。

目前,在处理这些废水时,都要事先将极端废水调整到合适的范围后再进行微生物处理。例如,废水的盐分高、有机物浓度过高,需要用大量的水稀释水温过高需要先冷却水温过低则要加温过酸则要加碱调节到中性过碱则用酸调节到中性等。这些过程可能造成工艺复杂,运行费用高和资源浪费。但是,若缺少这些过程,往往不能获得满意的处理效果。

由于长期应用的需求,人们在粪便和高浓度有机废水的厌氧消化处理中,对产甲烷菌研究较多,了解也较多。但对其他极端环境的古菌研究相对较少。因此,应加强对它们的研究,并将它们应用于废水的处理中去。这对环境保护及环境工程都是极其有利的,可使上述的废水处理不但可以顺利进行,而且在降低投资成本、节省运行费用、节约能源、提高处理效率等方面发挥积极的作用。

当然是产甲烷菌啦

1.营养特性：甲烷细菌的能源和碳源物质主要有5种，即H2/CO2、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸。

2.特殊辅酶：F420：是黄素单核甘酸的类似物，分子量为630的低分子量荧光化合物。它是甲烷细菌持有的辅酶，在形成甲烷过程中起着重要作用。

其特点：(1)当用420nm波长的紫光照射时，能产生自发蓝绿荧光，这一现象可借以鉴定甲烷细菌的存在。（2）中性或碱性条件下易被好氧光解，并使酶失活。

CoM:2-巯基乙烷磺酸.

其特点：（1）它是甲烷细菌独有的辅酶，可借以鉴定甲烷细菌的存在。（2）它在甲烷形成过程中，起着转移甲基的重要功能。（3）其具有RPG效应.。即促进CO2还原为CH4的效应。

3.环境条件：氧化还原电位：参与中温消化的甲烷细菌要求环境中应维持的氧化还原电位应低于一350mV；对参与高温消化的甲烷细菌则应低于-500~-600mV。

温度：低温菌的适应范围为20~25°C，中温菌为30~45°C，高温菌为45~75°C。

PH：大多数中温甲烷细菌的最适pH值范围约在6.8~7.2之间。

毒物：凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质，都可称为毒物。

没有人分离出来的，因为是古人慢慢的传承下来的，所以才有这个名字和菌种。

生长繁殖特别缓慢，甲烷细菌生长很缓慢，在人工培养条件下需经过十几天甚至几十天才能长出菌落。据麦卡蒂(McCarty)介绍，有的甲烷细菌需要培养七八十天才能长出菌落，在自然条件下甚至更长。

菌落也相当小，特别是甲烷八叠球菌菌落更小，如果不仔细观察很容易遗漏。菌落一般圆形、透明、边缘整齐，在荧光显微镜下发出强的荧光。

甲烷细菌生长缓慢的原因，是它可利用的底物很少，只能利用很简单的物质，如CO2、H2、甲酸、乙酸和甲基胺等。

这些简单物质必须由其它发酵性细菌，把复杂有机物分解后提供给甲烷细菌，所以甲烷细菌一定要等到其它细菌都大量生长后才能生长。同时甲烷细菌世代时间也长，有的细菌20分钟繁殖一代，甲烷细菌需几天乃至几十天才能繁殖一代。

产甲烷作用：

产甲烷作用，又称甲烷生成，指微生物合成甲烷的代谢途径。在很多环境中，这是有机物降解的最终步骤。

可以生成甲烷的微生物称作产甲烷菌。这些生物都属于原核生物中的古细菌。

产甲烷作用是一种厌氧呼吸。产甲烷菌不能呼吸氧气，而且氧气对产甲烷菌具有致命的毒性。电子传递最终受体不是氧气，而是含碳小分子化合物，最常见的是二氧化碳或者乙酸。

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产甲烷作用，又称甲烷生成，指微生物合成甲烷的代谢途径。在很多环境中，这是有机物降解的最终步骤。

可以生成甲烷的微生物称作产甲烷菌。这些生物都属于原核生物中的古细菌。

产甲烷作用是一种厌氧呼吸。产甲烷菌不能呼吸氧气，而且氧气对产甲烷菌具有致命的毒性。电子传递最终受体不是氧气，而是含碳小分子化合物，最常见的是二氧化碳或者乙酸：

CO2 + 4 H2 =>CH4 + 2H2O (右图中红色途径)

CH3COOH =>CH4 + CO2 (右图中灰绿色途径)

产甲烷作用也可以利用其它含碳小分子有机物，如甲酸、甲醇、二甲硫醚和甲硫醇等。

产甲烷菌不能在有氧气处生存，因此它们只能在完全缺乏氧气的环境中被发现。常见的这样的环境在有机物被迅速降解的地方，比如湿地土壤、动物消化道和水底沉积物等。产甲烷作用也可发生在氧气和腐烂有机物都不存在的地方，如地面下深处、深海热水口和油库等。

产甲烷作用是有机物降解的最后一步，在降解途径中，电子受体，如氧气、三价铁、硫酸根、硝酸根和四价锰都被耗尽，而氢气和二氧化碳积累起来。由发酵产生的较轻的有机物也形成积累。而在程度较高的有机物降解过程中，所有电子受体，除二氧化碳之外全都被耗尽。而二氧化碳是大多数分解代谢过程的产物。

只有产甲烷和发酵作用能够在只有含碳化合物作为电子受体的情况下发生。发酵作用只造成大分子量有机物的分解，产生小分子量有机物。而甲烷产生可以去除这些中间产物，如氢气、小分子有机物和二氧化碳。如果没有产甲烷作用，大量碳元素将会以发酵产物的形式在缺氧环境中积累。

产甲烷作用对人类也有用处。通过产甲烷作用，有机废物可以转化成有用的甲烷（“沼气”）。产甲烷作用同样在人和动物的肠道中发生。尽管产甲烷作用也许对人类消化不是必需的，但对于反刍动物如牛和羊的营养却是必要的。在瘤胃中，厌氧生物（包括产甲烷菌）将纤维素消化成可以被动物吸收的物质。如果缺乏了瘤胃中的微生物，必须给牲畜喂特殊的食物才能够存活。

产甲烷菌固定化新方法及其甲烷化特性

http://www.newenergy.com.cn 2004-8-2 16:53:00 1 首都师范大学生物系,2 中国科学院广州能源所

摘 要:为了克服以PVA为包埋介质对甲烷八叠球菌进行固定化存在的缺点,采用吸附和包埋结合法对甲烷八叠球菌进行固定化,并用固定化甲烷八叠球菌处理人工废水和豆制品废水,对其特性进行研究。用人工废水运行的结果表明,最高容积负荷为14 7kgCOD/m3·d,最高COD去除率为94 3%,最低水滞留期为16 4h,甲烷含量为65%～73%。用豆制品废水运行的结果表明,最高COD负荷17 6kgCOD/m3·d,平均容积负荷8 2kgCOD/m3·d,最短水滞留期13 7h。最高产气率7L/d·L平均产气率固定化为非固定化的15.2倍,最高COD去除率达到了87.0%,运行期间固定化介质不上浮、不膨胀,具有很好的传质和脱气性能,较好的解决了包埋法固定化中存在的问题。

关键词:吸附和包埋法固定化甲烷八叠球菌甲烷化作用

0 前 言

固定化细胞处理有机废水,具有处理效率高、生物量高、占地少、产污泥量少等优点而成为研究的热点。国内外学者在固定化细胞处理废水方面进行了大量研究[1～4],但对固定甲烷菌处理有机废水的研究较少。除了本实验室对固定化甲烷八叠球菌研究报道外[5～8],还未见其它报道。而在高浓度有机废水的甲烷化作用中,由于甲烷八叠球菌(Methanosarcina)具有高μmax和Ks,它在甲烷化作用中发挥着重要作用。但其最大缺点是不能以较大颗粒滞留于消化器内。包埋法和吸附法是应用较多的两种细胞固定化方法。本实验室用PVA为包埋介质对甲烷八叠球菌进行固定化,固定化菌球的产气上浮、发胀粘连仍是难题。吸附法也由于细胞易脱落、抗冲击力差等原因影响了它的推广应用。本文试图将结合这两种方法解决上述问题。这种新型的吸包法采用价格低廉、吸附效果好的载体,外面用海藻酸钠包裹,用正交法确定最佳技术条件。并用固定化甲烷八叠球菌处理人工废水和豆制品废水,取得了较好的甲烷化作用效果。

1 材料和方法

1. 1 正交试验

1. 1 .1 菌种,培养基

菌种:用本实验室分离并保存的甲烷八叠球菌作为菌种,含菌量为2 280×109/mL,接种量为10%。

培养基:0 2%胰蛋白胨,0 2%酵母浸粉,0 04%K2HPO4,0 1%NH4Cl,0 01%MgCl2,1%甲醇,pH为7 2(用HCl调节)。每只厌氧瓶装100mL。

1 1 2 产气量的测定用

内装饱和氢氧化钠的带刻度的集气瓶测定甲烷产量。

1 1 3 吸附载体:耐火砖粒、陶粒、无纺布

1 1 4 固定化方法

耐火砖粒或陶粒作为载体时:先将菌种与吸附载体混合均匀,再与包埋介质混合均匀,然后拨散于交联剂中交联,取出待用。无纺布作为载体时:先将菌种均匀涂在无纺布上,再将包埋介质均匀涂在无纺布上,然后用剪刀将布剪成小块放入交联剂中交联,取出待用。

1 2 UASB反应器验证

1 2 1 接种物、人工废水、反应器

接种物:吸包法和对照组分别接入本实验室分离并保存的甲烷八叠球菌250mL,含菌量为2 280×109/mL。人工废水:0 2%胰蛋白胨,0 2%酵母浸粉,0 04%K2HPO4,0 1%NH4Cl,0 01%MgCl2,0 5%甲醇,0 5%乙酸钠,pH为7 2(用乙酸调节)。CODcr浓度为8000～11000mg/L左右。

豆制品废水:豆制品废水取自北京王致和腐乳厂,CODcr浓度为6000～11000mg/L左右,pH值为3 5～6 0。用pH值为6 0NaOH调至用人工废水运转55d后,接着用豆制品废水不经稀释直接作为进水。

反应器:两个实验室规模的UASB反应器被用来处理有机废水,一个采用吸包法(A反应器),另一个作为对照(B反应器)。该反应器以有机玻璃制成,直径为7cm,高50cm,有效体积为2L,设有外部固液分离器。8～10℃保存的废水经恒流泵,由反应器底部进入反应器。

1 .2. 2 产气量、CODcr、甲烷、挥发酸(乙、丙、丁酸)的测定

用肺活量器测量日产气量。用标准重铬酸钾法测定COD。甲烷、挥发酸含量用气相色谱仪分析(SP2304,北京分析仪器厂)。

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2 结果与分析

2. 1 正交试验

2. 1 .1 吸附载体的选择

采用2%海藻酸钠作为包埋介质,比较耐火砖粒、陶粒、无纺布作为吸附载体的优劣。以是否产气上浮作为指标,用无纺布作为吸附载体,在反应第5d就全部上浮,并且阻塞排气管,导致实验无法进行,而耐火砖粒和陶粒不存在此问题。故此淘汰用无纺布作为吸附载体。以产气量作为指标,实验结果表明,耐火砖粒载体在相同条件下产气高峰来的最早,且产气量也高,说明耐火砖粒对菌的活性影响最小,而陶粒载体产气高峰来得晚,且产气量低于耐火砖粒。故此淘汰陶粒,而选用耐火砖粒作为吸附载体。

2. 1. 2 其它基本条件的确定

确定耐火砖为吸附载体后,接着需要确定其它影响吸包法效果的4个因素:耐火砖颗粒的大小海藻酸钠的浓度海藻酸钠与CaCl2交联的时间:固定化颗粒浸泡的时间。因子水平如表1所示,正交试验表头设计如表2所示。试验结果如图1所示。

依据试验目的确定试验效果的指标为累积产甲烷量和固定化小球的寿命。图1为各个指标与4个因素间接关系,9个试验的累计甲烷量见图2。在固定化甲烷八叠球菌试验中,球的寿命越长越好,产气量越多越好。由图1分析可知,以寿命为指标,A3,B2,C2,D3为最佳条件以产气量为指标,则A3,B2,C2,D2为最佳条件,但D2,D3之间差距较小,据此考虑到试验成本,选用D3。由图2分析可知,累计产气量较多的是No 5和No 9。所以综合上述因素,我们通过正交试验最终确定的最优化条件为A3,B2,C2,D3,即耐火砖颗粒大小为20～36目海藻酸钠的浓度为4%交联时间为1h浸泡方法为自来水浸泡2h。

2.2 固定化甲烷八叠球菌处理废水

2.2 .1 处理人工废水

按正交试验制备的固定化小球装入2LUASB反应器,用人工废水运行了55d,日产气量见图3。由图可知,固定化甲烷八叠球菌日产气量明显高于非固定化,两者的最高日产气量分别达到了8500mL/d和4350mL/d,平均日产气量固定化为非固定化的2 4倍。容积负荷与COD去除率见图4,由图可知,固定化和对照组的容积负荷基本一致,COD去除率固定化明显高于对照组,两者的最高COD去除率分别达到了94 3%和54 6%。两者产气中的甲烷含量均为65%～73%。分析两者出水挥发酸含量,主要为乙酸,几乎不含有丙酸和丁酸。

2 2 2 处理豆制品废水

用人工废水运转55d后,接着用豆制品废水不经稀释作为进水,了解固定化甲烷八叠球菌处理豆制品废水的特性。此阶段共运转了34d。A和B反应器在用豆制品废水运转期间的水滞留期达到了13 7h、14 9h。其中B反应器有7d因为COD去除率及日产气量偏低没有进水,并且另有8d延长了水滞留期。

运转期间的日产气量的变化如图5所示,从图可知,最高日产气量为14000mL/d,产气率为7 0L/(L·d),而对照的最高日产气量只为5250mL/d,产气率为2 63L/(L·d)。前者是后者的2 7倍,平均产气率固定化为非固定化的15 2倍。运转期间所产气体的甲烷含量A反应器稳定在65%左右,而B反应器所产气体的甲烷含量则起伏较大。

运转期间的COD负荷变化如图6所示,从图可知,两者的平均COD负荷为8 2kgCOD/m3·d和5 3kgCOD/m3·d,固定化明显高于非固定化,前者的最高COD负荷达到了17 6kgCOD/m3·d。两者的最高COD去除率分别为87 0%和78 6%。运转稳定期的平均COD去除率分别为75 6%和62 19%。很明显,固定化甲烷八叠球菌在短水滞留期、高COD负荷情况下,仍得到较高的COD去除率和较高的产气量。

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3 结 论

1)以是否产气上浮和日产气量为评价指标,耐火砖颗粒作为吸附载体优于陶粒。

2)通过正交试验,以累积产甲烷量和固定化小球的寿命为指标,确定了吸包法固定化甲烷八叠球菌处理废水的最优化条件为:耐火砖颗粒大小为36目～20目海藻酸钠的浓度为4%交联时间为1h浸泡方法为自来水浸泡2h。

3)用容积为2L的UASB反应器处理人工废水,运行55d的结果表明,验证了吸包法在日产气量和COD去除率方面优于非固定化甲烷八叠球菌。

4)用此固定化甲烷八叠球菌处理豆制品废水运行34d,结果表明,固定化甲烷八叠球菌在短水滞留期、高COD负荷情况下,仍得到较高的COD去除率和较高的产气量,明显高于非固定化甲烷八叠球菌。

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