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城市生活垃圾(Municipal solid waste,简称MSW)是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,是城市环境的主要污染物之一。垃圾在填埋过程中会产生大量的填埋气,其中占40~60%的甲烷既是重要温室气体又是一种重要的能源资源。本文用实验室模拟的方法研究了添加不同微生物菌剂以及发酵参数(常温、中温)对厌氧发酵气体的影响,分析了气液特性和微生物群落的关系,以期揭示不同因素影响的微生物学机理。取得的主要结果和结论如下:1.垃圾样品中微生物的浓度和种类分布受温度影响较大,发酵初期(常温)种类丰富浓度较低,产气组分不含甲烷,中温阶段(35℃)微生物种类减少浓度增加,甲烷含量逐渐增高,可见中温35℃更利于发酵产甲烷。2.在OTU表中对外加特征菌种进行核查的结果表明,只有蛋白组添加的Proteiniphilum acetatigenes(产乙酸噬蛋白质菌)和Bacteroides thetaiotaomicron(多形拟杆菌)产生了定殖,强化了发酵体系内有机物,特别是蛋白质的分解,提高了累积产气量和产气效率。蛋白组平均产气量为1353.70ml,高于其他组19.27%~57.59%;单位质量垃圾累积产气量蛋白组最高为966.90ml/Kg,高于其他组19.12%~57.58%。3.发酵初期产酸菌大量增殖造成沼液VFA、TOC、COD值迅速上升,累积有机酸和小分子有机物,为甲烷化做准备。进入产气高峰期后Methanobacterium(甲烷杆菌属)占比大幅提高,蛋白组甲烷杆菌属占比高达10.16%,远高于其他组;而蛋白组甲烷体积百分比达到43.28%,脂肪、纤维、空白组三组均在22%左右,全菌种组则最低为19.98%。4.本实验中沼液的VFA、TOC、COD值均处于较高水平,而TOC和COD最高下降百分比均处于较低水平,TOC不超过35%,COD不超过28%。由于系统密闭,沼液大量产生后损失较少,而有机物浓度较高,后续处理可用作液体肥料。