秸稈好氧-厭氧聯(lián)合生物降解與強(qiáng)化作用的研究.pdf

1、我國每年產(chǎn)生大量的秸稈，但是大部分秸稈被直接燃燒或廢棄，造成了資源的巨大浪費(fèi)和環(huán)境的極大污染。厭氧消化是秸稈變廢為寶的有效手段。但是，由于秸稈自身不易被生物降解而面臨產(chǎn)氣周期長，產(chǎn)氣量低等諸多問題。本論文從秸稈好氧-厭氧聯(lián)合降解的角度出發(fā)，研究秸稈好氧-厭氧降解菌系的組配和篩選提高秸稈降解率和甲烷產(chǎn)量的強(qiáng)化劑，為提高秸稈降解率和轉(zhuǎn)化率提供參考。研究結(jié)果如下：
　?、磐ㄟ^生理生化指標(biāo)測定和微生物群落結(jié)構(gòu)分析，從三組秸稈厭氧降解菌系F

2、SC、CEL和H-11中，選擇復(fù)合菌系FSC作為秸稈厭氧降解菌系進(jìn)行后續(xù)研究。第27 d時(shí)，接種復(fù)合菌系FSC頂空氣體的甲烷含量為61.21％，累計(jì)甲烷產(chǎn)量為39.76 mmol。復(fù)合菌系FSC秸稈總降解率和纖維素降解率分別為62.44%和60.03%。復(fù)合菌系FSC細(xì)菌的優(yōu)勢種主要為Unclassified Clostridiales, Unclassified Clostridia和Proteiniphilum，古菌的優(yōu)勢種主要為M

3、ethanofollis。
　?、仆ㄟ^單因子實(shí)驗(yàn)確定，復(fù)合菌系FSC的溫度生長范圍為15℃-60℃，最適溫度為35℃-45℃，培養(yǎng)基初始pH范圍為4.0-10.0，最適pH為6.0-9.0，復(fù)合菌系FSC具有較強(qiáng)的pH適應(yīng)性和調(diào)節(jié)能力。
　?、峭ㄟ^生理生化指標(biāo)測定和微生物群落結(jié)構(gòu)分析，對三組秸稈好氧降解菌系F1、F2和F3進(jìn)行比較，復(fù)合菌系F1和F2共有的優(yōu)勢物種Pusillimonas, Porphyromonadacea

4、e和Rhodothermus，由于復(fù)合菌系F1和F2各具優(yōu)勢，需要進(jìn)一步研究確定選擇哪個(gè)菌系作為秸稈好氧降解菌系。
　?、葘斩捄醚?厭氧菌系進(jìn)行初選，結(jié)果表明：混合接種復(fù)合菌系FSC和F2可以提高累計(jì)甲烷產(chǎn)量和水稻秸稈降解率。對復(fù)合菌系FSC和F2接種比例進(jìn)行研究，其中，混合接種復(fù)合菌系FSC：F2（2：1）具有明顯優(yōu)勢，選擇該接種比例進(jìn)行后續(xù)研究?；旌辖臃N復(fù)合菌系FSC：F2（2：1）比單獨(dú)接種復(fù)合菌系FSC累計(jì)甲烷產(chǎn)量提高7

5、8%，秸稈纖維素降解率比單獨(dú)接種復(fù)合菌系FSC提高52.51%。
　?、刹煌瑵舛鹊膹?qiáng)化劑在提高甲烷產(chǎn)量、揮發(fā)酸峰值和秸稈降解率等方面的效果不同。添加強(qiáng)化劑可以提高累計(jì)甲烷產(chǎn)量和秸稈降解率，其中，添加0.3%強(qiáng)化劑A提高最明顯，第35 d時(shí)累計(jì)甲烷產(chǎn)量比不添加強(qiáng)化劑提高36%，秸稈總降解率比不添加強(qiáng)化劑提高26.02%。
　　結(jié)果表明：混合接種復(fù)合菌系FSC：F2（2：1）和添加強(qiáng)化劑（0.3%強(qiáng)化劑A）可以明顯提高秸稈降解率