一种快速表征剩余污泥碱性厌氧发酵过程与产物的方法

摘要

本发明公开了一种快速表征剩余污泥碱性厌氧发酵过程与产物的方法。其特点将流式细胞术与三维荧光光谱结合起来。通过流式细胞术快速表征剩余污泥碱性厌氧发酵过程中污泥细胞状态的变化，同时确定溶解性物质的主要来源；通过三维荧光光谱快速表征碱性发酵液中主要溶解性有机物（碳水化合物、蛋白质等）的含量变化；通过结合这两种技术，为剩余污泥碱性厌氧过程提供一种简单、快速、有效的表征方法。本发明方法对于旨在回收溶解性有机物作为反硝化碳源的剩余污泥碱性厌氧发酵过程，可以使试验过程得到准确、动态、高效的控制。

主权项

一种快速表征剩余污泥碱性厌氧发酵过程与产物的方法，所述方法联合使用两种技术，具体包括：(1)流式细胞术；(2)三维荧光光谱技术；所述剩余污泥碱性厌氧发酵过程为：所述碱性厌氧发酵过程中的初始剩余污泥浓度为8‑15g/L；初始混合液挥发性悬浮固体占悬浮固体总量的50‑70％，初始剩余污泥的胞外多聚物主要为蛋白质，其次为多糖，二者质量比为3‑5：1；所述碱性厌氧发酵过程的温度为20‑40℃；所述碱性厌氧发酵过程的pH为8‑10；所述碱性厌氧发酵过程的溶解氧为<1mg/L；所述碱性厌氧发酵过程的搅拌方式为机械搅拌，搅拌速率为50‑80rpm；其中所述流式细胞术方法包括以下步骤：第1，剩余污泥混合液在混合均匀后取样，取样后立即放于‑20℃条件下保存；第2，将第1步保存的样品用pH7.2的磷酸盐缓冲溶液稀释5倍；第3，将第2步稀释后的污泥样品，置于带有冷却系统的超声装置中，在90kJ/L的能量下进行超声处理；第4，将第3步处理后的样品以1:25的比例，在PBS中进行二次稀释，稀释后污泥样品菌悬液的浓度在10⁶‑10⁷个细胞/ml；第5，将第4步处理后的污泥样品过孔径为48μm的筛网，以去除少量较大体积絮体的杂质；第6，向第5步处理后的污泥样品加入荧光染料SYBR Green I，于室温下避光染色10min；而后加入荧光染料PI，于室温下避光染色5min，染色后，立即将样品上流式细胞仪检测，获得绿色和红色荧光的二维散点图，两种荧光染料的加量均为5μl/ml；第7，将第6步中获得的流式细胞二维散点图数据化，获得不同生理状态细胞在不同碱性厌氧发酵时间下的数量浓度，并通过浓度的变化，分析得到溶解性有机物的来源。