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随着城市废水处理量的增加,下水道接管率的提高和活性污泥(AS)系统的扩建,产生大量的剩余污泥,新生剩余污泥的减量化及资源化的研究成为国际新趋势。与目前国内外主要使用的超声波、臭氧氧化、氯氧化、热水解、热碱处理等污泥减量技术相比,基于微生物隐性生长的生物嗜热酶溶解(S-TE)技术更经济高效、安全、易于运行和控制,而且投资、运行成本和效果都比较理想,结合后续工艺不仅可以实现污泥的“零排放”,还可实现氮磷回收和产气资源化[3],应用前景良好。本研究从土壤中筛选分离出1株嗜热菌AT07-1,并对其形态特征和生理生化性质进行了初步鉴定。试验结果表明,AT07-1菌株能分泌胞外蛋白酶和淀粉酶,生长适宜温度在45-70℃之间,生长适宜pH为5.5-8.5,最适生长温度为65℃,经鉴定为Bacillus thermophilic bacteria AT07-1(FJ231108),具有较好的污泥溶解效果,适合作为S-TE污泥溶解的接种菌。将嗜热菌AT07-1培养液接种到不同浓度(TSS约为7.5、14.5、20.5 g·L-1)的剩余污泥中,于65℃进行嗜热菌溶解试验,并与未接种试验进行对比,并对VSS的溶解进行了动力学分析。研究结果表明,S-TE污泥溶解存在2种反应(酶催化反应和热水解反应)和2个过程。嗜热菌胞外酶(主要是蛋白酶和淀粉酶)首先解聚污泥胶团,然后溶解细菌细胞壁,水解胞内有机物质.接种嗜热菌AT07-1促进了污泥中悬浮固体的溶解。60h时接种试验VSS的溶解率分别为61.41%、53.79%、41.86%,比不接种试验同期分别提高了27.57%、25.24%、16.26%.FSS溶解率在接种和未接种条件下相差微小,TSS溶解减量取决于VSS和FSS的组成比例。试验条件下VSS溶解过程在初始阶段(t=3d)符合一级反应动力学模型,接种后溶解速率常数Kd显著提高,从0.12 d-1、0.08 d-1、0.09 d-1分别增加到0.27 d-1、0.24 d-1、0.13 d-1。本研究探讨了在65℃、微曝气条件下S-TE预处理对剩余污泥溶解和污泥中各种营养成分变化的影响。将Bacillus thermophilic bacteria AT07-1培养液接种到两种不同浓度(TSS分别为14、21 g·L-1)的剩余污泥中,并与未接种试验进行对比.结果表明,接种嗜热菌AT07-1比不接种促进了污泥中悬浮固体的溶解;微曝气接种条件下溶解性COD(SCOD)和挥发性脂肪酸(VFA)得到最大累积,最大累积量SCOD分别为8222 mg/L、11265mg/L;VFA分别为4285 mg/L、5578mg/L,这有利于厌氧消化产气;污泥溶解产生的蛋白质被蛋白酶快速水解,蛋白质浓度先升高后降低;总糖浓度总体呈现先升高后降低;pH先升高后略微降低。本研究还探讨了应用S-TE技术预处理剩余污泥,接种产氢菌(Enterococcus sp.LG1)和未接种产氢菌两种状况下,污泥厌氧发酵产氢效果,并与相应温度(65℃)热预处理污泥的发酵产氢效果进行对比。结果表明,经S-TE预处理的污泥在未接种外在产氢菌时,产氢效果良好,最大产氢率(H2/VS)高达16.3 mLH2/g,高出65℃热预处理污泥接种产氢菌(Enterococcus sp.LG1)15.6%,高出65℃热预处理污泥未接种产氢菌26.4%,发酵气体中只含有H2和CO2,不含CH4,氢延迟时间短(3-4h),产氢率达最大值后能较稳定地维持10h以上;S-TE预处理污泥接种产氢菌后,产氢效果不佳,最大产氢率仅为10.7 mL/g。