| 隨著生活水平的提高,乳制品的生產(chǎn)量逐年增大,導(dǎo)致乳業(yè)廢水的排放量也逐年增加。乳業(yè)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(shè)備的沖刷水。廢水的主要成分是蛋白質(zhì)、乳糖、乳脂等。目前,乳業(yè)廢水常用處理方法是氣浮+ 厭氧+ 好氧工藝,氣浮階段產(chǎn)生大量的乳渣。據(jù)統(tǒng)計(jì),乳渣中含有大量的蛋白質(zhì)、糖類和脂肪等。因此,乳渣可作為原料生產(chǎn)精飼料,也可發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸。乳渣廢水厭氧發(fā)酵過程與污泥厭氧發(fā)酵相似,大體可分為3 個(gè)階段,即水解、酸化和產(chǎn)甲烷 ,其中水解階段為大顆粒有機(jī)物在水解酶的作用下分解成可溶性小分子物質(zhì);酸化階段為產(chǎn)酸菌利用水解產(chǎn)物生成可揮發(fā)性脂肪酸(SCFAs);產(chǎn)甲烷階段則是產(chǎn)甲烷菌利用SCFAs 生成CH4 。因此,乳渣廢水厭氧發(fā)酵過程中微生物可將乳渣中的蛋白質(zhì)和多糖轉(zhuǎn)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(zhì)大幅度提升 。SCFAs 也可作為碳源用于生物脫氮除磷,進(jìn)而節(jié)約污水處理廠運(yùn)行成本。發(fā)酵副產(chǎn)物NH4+ -N 和PO4^3- -P 可通過鳥糞石沉淀回收用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此,乳渣廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)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(fā)酵產(chǎn)甲烷為主,厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸研究甚少。發(fā)酵系統(tǒng)中投加填料,一方面增加廢水與微生物的反應(yīng)時(shí)間,同時(shí)填料表面能夠富集功能菌團(tuán),提高系統(tǒng)內(nèi)物種豐度。pH 不僅影響系統(tǒng)內(nèi)微生物活性,而且影響其運(yùn)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(fā)酵、填料型發(fā)酵以及中性型發(fā)酵,探討不同厭氧發(fā)酵方式對乳渣廢水水解酸化性能及產(chǎn)酸性的影響。考察自然型發(fā)酵、填料型發(fā)酵及中性型發(fā)酵等3 種乳渣廢水發(fā)酵系統(tǒng)的產(chǎn)酸性能。結(jié)果表明,中性發(fā)酵系統(tǒng)(3# )中乳渣廢水產(chǎn)酸性能*佳,該系統(tǒng)水解酶活性較高,具有豐富的SCFAs 含量,但是1# 和2# 發(fā)酵系統(tǒng)中水解酶活性較低,導(dǎo)致SCFAs 產(chǎn)量較少。同時(shí)發(fā)現(xiàn),乳渣廢水發(fā)酵系統(tǒng)具有顯著的乙酸、丙酸和正丁酸積累性能,其中1# 系統(tǒng)具有較高的乙酸比率,*大可達(dá)69. 70% ,3#系統(tǒng)中丙酸比率*大可達(dá)到50% ,2#發(fā)酵系統(tǒng)正丁酸比率*大可達(dá)38. 85% 。發(fā)酵系統(tǒng)副產(chǎn)物NH4+ -N 含量低于PO4^3- -P 含量。 |
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