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聚羟基烷酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)是微生物细胞内作为碳源、能源和还原性储能物质积累的一种天然的高分子聚合物。由于PHA可以完全生物降解和生物相容,已经被视为石油化工塑料的替代品,并引起的广大研究者的兴趣。目前,PHA的生产成本仍然过高,无法与传统石油塑料竞争。为了使PHA能够商业化运用,利用活性污泥混合菌和废弃物发酵产生的挥发性脂肪酸(VFAs)作为底物来降低PHA的生产成本。利用活性污泥合成PHA的研究中,大多采用“好氧供料”的方法,使反应系统中溶解氧(DO)浓度保持在3mg/L以上,不利于节能。为了进一步降低合成PHA的生产成本,本试验利用厌氧-限氧的工艺,以乙酸钠为碳源,在营养均衡的条件下,探讨出合适的底物浓度和厌氧时间。为了提高活性污泥混合菌合成PHA的产量,对影响合成PHA的各种因素,如碳氮比、碳磷比、PH等进行考察,得出混合菌种合成PHA的最佳营养条件。为了减少PHA的生产成本,且有利于废弃物资源化和工业化生产PHA的要求,对活性污泥以固体废弃物发酵产生的挥发性脂肪酸为碳源合成PHA进行初步研究,得出活性污泥利用不同奇偶数碳VFAs合成PHA的含量变化及单体组分情况。经过试验得出以下结论:(1)在一定浓度范围内,PHA的产量随着底物浓度的升高而增加。底物浓度为800～1000mg/L时,是合成PHA的最佳的浓度范围,合成PHA的含量最大占污泥干重的20.52%。(2)限制氮源或磷源,均有助于活性污泥合成PHA。限制氮源和磷源两种方式都会对活性污泥混合菌合成PHA有促进作用,且限制氮源的效果更加明显。但是限制过多会造成污泥膨胀,系统崩溃的现象。当COD:N=150:1时,活性污泥合成PHA的含量最大,为污泥干重的50.39%;当COD:P=150:1时,活性污泥合成PHA的含量最大,为污泥干重的36%。考察不同PH条件下活性污泥合成PHA的情况,试验显示在不控制PH的条件下,活性污泥合成PHA的效果最佳,降低PH会抑制酶的活性或改变微生物的电负性,从而使PHA的合成受到抑制。(3)通过投加镁盐形成鸟粪石沉淀(MAP法)可以对发酵液中过量的氮磷进行去除与回收,以提高发酵液中的碳氮比。VFAs是合成PHA的良好底物,VFAs的类型决定PHA的单体组分的占比。(4)利用花生渣厌氧发酵产生的偶数碳VFAs合成PHA的最大含量为污泥干重的34.87%,其中PHB占比65%,PHV占比35%。利用泔脚废油脂产生奇数碳VFAs合成PHA的最大含量为污泥干重的25.24%,其中PHB占比50.58%,PHV占比49.42%。