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针对蔬菜废弃物厌氧发酵易酸化的特点,本试验旨在筛选发酵体系酸化失稳预警指标,采用自行设计的70L反应装置,在中温(35℃)及高温(55℃)条件下进行蔬菜废弃物厌氧发酵的连续式“冲击负荷”试验。通过对发酵过程中的最终代谢产物如CH4、CO2等及中间代谢产物如挥发性脂肪酸(VFA)、碱度、氨氮等,以及pH、ORP等指标跟踪监测,同时对发酵过程中不同负荷条件下的活性污泥进行DNA的提取,通过高通量测序研究失稳前后微生物多样性及群落结构的动态变化,具体结果如下: (1)对于蔬菜废弃物中温厌氧发酵系统,当CH4/CO2<1.06时,系统出现酸化现象,并且可以提前18d预警失稳,具有最强的失稳预警性;丙酸、正/异丁酸、正/异戊酸分别提前17d、15d、15d出现突变,此时系统出现酸化征兆;失稳前13d,BA<1500mg/L,系统的缓冲性能较差,此时系统可能出现崩溃;BA/TA、IA/BA均可以提前12d出现明显变化,当BA/TA<0.8或IA/BA>0.4时,系统极易出现VFA累积,导致系统失稳;pH和ORP分别提前2d、7d预警,此时pH<6.0、ORP>-460mV,但其预警天数不足10d,预警性较差;微生物群落在失稳后出现螺旋菌属,但指标很难实现在线跟踪监测,规律性不明显,预警性差。 (2)对于蔬菜废弃物高温厌氧发酵系统,BA具有最强的失稳预警性,提前预警天数为23d,当BA<1500mg/L时,系统出现失稳迹象;乙酸及正丁酸分别提前22d、21d预警;CH4/CO2可以提前21天预警,当CH4/CO2<1.23时,系统出现酸化;VFA/BA、BA/TA、IA/BA均可以提前16d预警,其预警临界值分别为VFA/BA>1.8、BA/TA<0.5、IA/BA>1.2;pH和ORP的预警性较差,预警天数不足10d;微生物群落在失稳后出现热袍菌,但指标很难实现在线跟踪监测,规律性不明显,预警性差。