本研究的接种污泥为:(1)絮状污泥 取自太原市某城市污水处理厂缺氧池,将污泥混合液置于烧杯中静置6个小时,弃掉上清液后待用。
污泥浓度为11.3 g MLVSS/L, MLVSS/MLSS为0.6, pH 6.9。
(2)颗粒污泥 取自某造纸厂废水的UASB反应器中的成熟颗粒污泥。
污泥浓度为15.6 g MLVSS/L, MLVSS/MLSS为0.78, pH 7.3。
然后向污泥中加入5.0 g/L CMC-Na及微生物生长繁殖所需要的其他营养元素,在35℃条件下进行驯化。
驯化后的污泥作为本研究的接种污泥。
每12 h测定一次气体组成;每24 h测定一次pH和还原糖含量;每2 d测定挥发酸组成;发酵结束后测定COD含量。
每组试验设置3个平行样。
实验结果表明,颗粒污泥对CMC-Na具有较高的降解性能,因此本试验的接种污泥为200 mg(VSS) 颗粒污泥,初始pH设置为6个梯度,即pH 4.5、pH 5.5、pH 6.5、pH 7.5、pH 8.5、pH 9.5。
其余培养基成分及实验步骤同上。
称取0.15 g污泥(湿重),采用DNA提取试剂盒提取污泥总DNA。
以样品DNA为模板,用真/古细菌兼容通用引物341F:5'-CCTACGGGRBGCAGCAG-3',806R:5'-GGACTACHVGGGTATCTA-3'对细菌16SrRNA基因V3~V4区进行PCR扩增。
构建Illumina平台文库,并将原始序列提交至NCBI,登录号为PRJNA960625。
使用Mothur软件对测序获得的原始序列进行质控筛选和过滤,按照97%相似性进行OTU(Operational Taxonomic Unit)聚类分析,在聚类过程中去除嵌合体,得到各OTU的代表序列,在Silva数据库进行比对、物种注释,最后在门水平和属水平进行群落结构分析。冗余分析(RDA)用软件Canoco 5.0 进行。
生物量(挥发性悬浮固体总量MLVSS)采用国家标准方法测定[9],还原糖含量采用DNS法,产气量通过10~50 mL的玻璃注射器排气计量。
发酵气体的组分和挥发酸浓度分别采用山东滕州瑞普分析仪器有限公司的RP-6800A型(TCD检测器)和RP-6890型(FID检测器)气相色谱测定。
累计氢气产量参照Owen法进行计算。