| 隨著生活水平的提高,乳制品的生產量逐年增大,導致乳業廢水的排放量也逐年增加。乳業廢水主要來源于牛乳輸送、加工過程中排放的洗滌水以及加工設備的沖刷水。廢水的主要成分是蛋白質、乳糖、乳脂等。目前,乳業廢水常用處理方法是氣浮+ 厭氧+ 好氧工藝,氣浮階段產生大量的乳渣。據統計,乳渣中含有大量的蛋白質、糖類和脂肪等。因此,乳渣可作為原料生產精飼料,也可發酵生產氨基酸。乳渣廢水厭氧發酵過程與污泥厭氧發酵相似,大體可分為3 個階段,即水解、酸化和產甲烷 ,其中水解階段為大顆粒有機物在水解酶的作用下分解成可溶性小分子物質;酸化階段為產酸菌利用水解產物生成可揮發性脂肪酸(SCFAs);產甲烷階段則是產甲烷菌利用SCFAs 生成CH4 。因此,乳渣廢水厭氧發酵過程中微生物可將乳渣中的蛋白質和多糖轉化為SCFAs。研究表明,利用SCFAs 合成聚羥基脂肪酸(PHA)成本可降低50% ,而且PHA 品質大幅度提升 。SCFAs 也可作為碳源用于生物脫氮除磷,進而節約污水處理廠運行成本。發酵副產物NH4+ -N 和PO4^3- -P 可通過鳥糞石沉淀回收用于農業生產。因此,乳渣廢水厭氧發酵產酸不僅能夠有效回收乳渣廢水中的資源和能源,還能使浮渣廢水得到有效的處理。目前乳渣廢水處理主要是自然型厭氧發酵產甲烷為主,厭氧發酵產酸研究甚少。發酵系統中投加填料,一方面增加廢水與微生物的反應時間,同時填料表面能夠富集功能菌團,提高系統內物種豐度。pH 不僅影響系統內微生物活性,而且影響其運行成本。因此,本文以乳渣廢水為研究對象,以提取SCFAs 為目的,采用自然型發酵、填料型發酵以及中性型發酵,探討不同厭氧發酵方式對乳渣廢水水解酸化性能及產酸性的影響。考察自然型發酵、填料型發酵及中性型發酵等3 種乳渣廢水發酵系統的產酸性能。結果表明,中性發酵系統(3# )中乳渣廢水產酸性能*佳,該系統水解酶活性較高,具有豐富的SCFAs 含量,但是1# 和2# 發酵系統中水解酶活性較低,導致SCFAs 產量較少。同時發現,乳渣廢水發酵系統具有顯著的乙酸、丙酸和正丁酸積累性能,其中1# 系統具有較高的乙酸比率,*大可達69. 70% ,3#系統中丙酸比率*大可達到50% ,2#發酵系統正丁酸比率*大可達38. 85% 。發酵系統副產物NH4+ -N 含量低于PO4^3- -P 含量。 |
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