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剩余活性污泥(WAS)的减量化与资源化问题已成为城市建设进程中的一大难题。特效产乙酸菌在厌氧发酵中,其代谢产生的挥发性短链脂肪酸(VSCFAs)可作为易被利用的小分子有机碳源加以利用。研究以剩余活性污泥为对象,基于中／高温厌氧消解酸化系统(M.-T.PADS),进行特效产乙酸菌株的选育工作,探讨产乙酸菌株的产酸特性,并对其种群结构进行解析,以期为剩余污泥的资源化应用提供技术支撑。在研究中,M.-T.PADS经过35d左右的厌氧发酵过程,pH逐渐稳定于7.0左右；剩余污泥中有机质在高温段会逐渐溶解析出,形成溶解性总有机碳(STOC),经过高温溶出——中温产酸的发酵过程,最终保持在2000mg/L左右；与此同时, VSCFAs在80mg/L～130mg/L期间内浮动,平均稳定于100mg/L左右,揭示了M.-T.PADS中厌氧产酸的相对稳定状态。根据M.-T.PADS中厌氧产酸菌株的代谢特点,以丙酸钠和丁酸钠作为富集培养基的碳源,对发酵菌株进行富集培养。研究发现,加入中温无菌无氧自然基质的富集培养液中,当pH为7.1时,混菌可有效地实现大分子酸的代谢转化,且产酸代谢能力最强。基于最优富集和分离培养基,通过稀释分离技术和厌氧斜面法,最终分离筛选出四株厌氧产酸菌株：NJUST19, NJUST20, NJUST21和NJUST22。对四株菌株进行代谢产酸能力的分析,发现NJUST19号菌的代谢转化能力最强,用50mL培养液培养7d后,其产乙酸量可达至235mg/L,可作为最优产乙酸菌株为后续利用。通过PCR-克隆分子检测技术,对产酸菌株进行结构解析。研究发现,此四株单菌均是革兰氏阳性菌,其菌体形态依次为NJUST19:梭状(9.4-10.4)μm×(3.5-4.5)μm；NJUST20:拟杆状(5.4-8.5)μmx(3.5-4.6)μm；NJUST22:拟杆状(8.7-10.3)μmx(5.2-6.1)μm；NJUST21:球状D≈(4.0-4.5)μm。在GenBank网站(http://www. ncbi. nlm. nih.gov/genbank)上,经Blast比对发现,基因组16SrDNA均保持在1447-1471bp范围内,且具有一定的特异性,可将菌株分别命名为：Clostridium sp. NJUST19(JX975447)、Bacillus sp. NJUST20(JX975448)、Microbacterium sp. NJUST21(JX975449)和Bacillus sp. NJUST22(JX975450)。NJUST19特效产乙酸菌的产酸特性研究结果表明,NJUST19菌可利用淀粉,甘油,麦芽糖、半乳糖、葡萄糖、蔗糖等大分子糖类,和丙酸、丁酸等有机酸进行代谢作用,实现大分子物质到小分子有机酸(乙酸)的代谢转化过程。研究发现,菌株在7d内可将淀粉分解为262.9mg/L的甲酸、422.4mg/L的乙酸；将麦芽糖分解为228.4mg/L的甲酸、205.4mg/L的乙酸；将丙酸分解为143.9mg/L的乙酸；将甘油(丙三醇)分解为97.1mg/L的乙酸、67.8mg/L的丁酸。由此可知,NJUST19菌株表现出了广泛的碳源利用能力。同时在研究蛋白胨、尿素等有机氮源和NH4Cl、NaNO3等无机氮源对NJUST19菌代谢转化的影响中发现,以NH4Cl为无机氮源时,其产乙酸量可达至355mg/L左右,实现了菌株的高效产酸；以蛋白胨为有机氮源时,其产乙酸量可达到350mg/L左右,在选定的有机氮源中属于最佳的产酸代谢基质,故将蛋白胨和NH4Cl分别作为NJUST19菌代谢活动的最佳有机氮源和无机氮源。在研究环境因素对NJUST19菌的影响中发现,酸性条件(pH≤6.5)不利于NJUST19菌的生长代谢,弱碱环境(8.5≤pH≤9.5)对于菌株的代谢产酸则具有一定的促进作用；NJUST19菌在高温状态下的代谢产酸能力要远远高于中温状态下的代谢转化能力,故初步断定NJUST19菌株属于高温菌。综上所述,菌株的最适代谢环境条件可确定为：pH为9.0,中温温度控制为30℃,高温温度控制在65℃,C/N控制在30。