污泥炭生物滴滤池除臭性能及其微生物机制研究

摘要

恶臭已成为制约污水处理厂可持续发展的关键瓶颈,生物滴滤池（Biological Trickling Filters,BTFs）因能耗低、易维护被广泛采用,但其除臭性能高度依赖填料特性.以竹炭填料作为对照组,系统评估了市政污泥热解炭（污泥炭）填料的除臭性能,并比较了二者在常温（25℃）和相对低温（15℃）条件下对NH₃、H₂S及臭气浓度的去除效果.同时,结合微生物高通量测序分析,揭示了污泥炭除臭的微生物机制.研究结果表明:污泥炭BTF在25℃条件下,对NH₃、 H₂S和臭气浓度的去除率分别达到88.4%、96.1%和87.8%,与竹炭除臭水平基本相当;当温度降低至15℃条件下,污泥炭BTF的除臭效果相较于竹炭平均降低6.3%.此外,微生物解析表明污泥炭中富集的马赛菌属（Massilia）和微枝形杆菌属（Microvirga）等反硝化-硫氧化菌通过gln、glt基因驱动的谷氨酸合成途径与dsr、sox基因驱动的硫自养反硝化途径协同降解恶臭组分.综合分析表明,污泥炭可替代高成本竹炭作为BTF除臭填料,不仅为BTF低成本除臭提供新视角,而且也为市政污泥资源化提供了新途径.

关键词

生物滴滤池 / 污泥炭 / 除臭 / 微生物群落结构 / 功能基因