产甲烷复合菌剂的性能评价及中试试验产气效果

【摘要】：产甲烷菌对环境变化的敏感性很容易导致厌氧发酵失败,如何保证产甲烷菌的活性是厌氧发酵稳定进行的关键。在考察RY3、SH4、G1、G2和G3产甲烷菌株主要生理生化特征和拮抗作用的基础上,构建了产甲烷复合菌剂,并对产甲烷复合菌剂的pH值耐受性、温度耐受性和不同接种量进行了性能评价。结果表明:5株互补共生构建的产甲烷复合菌剂可在pH值5.5~10.5的范围内生长,且在pH值5.5~9.5的范围内培养3 d后甲烷总产量在1 706.7~2 026.7μmol之间,具有较优良的耐酸碱性能;产甲烷复合菌剂的生长温度范围在15~70℃,且在30~55℃范围内培养3d后甲烷总产量在1 906.9~2 028μmol之间,温度适应范围宽泛。产甲烷复合菌剂接种量试验表明,在低温20℃下,接种产甲烷合菌剂的试验组比未接种复合菌剂对照组在产甲烷的时间上平均缩短14 d,在高温50℃下,接种产甲烷复合菌剂的试验组比未接种产甲烷复合菌剂的对照组在产甲烷的时间上平均缩短5 d,无论低温还是高温下,复合菌剂的接种均可明显促进产甲烷过程的启动,缩短启动时间。中试产气效果及动力学分析表明,20℃低温下,接种10%复合菌剂的试验组21 d内沼气总产量和甲烷总产量均为接种10%活性污泥试验组的1.6倍;50℃高温下,接种10%复合菌剂的试验组21 d内沼气总产量为接种10%活性污泥试验组的2.7倍,甲烷总产量为2.8倍,无论低温20℃还是高温50℃下,接种复合菌剂的可显著提高厌氧发酵产沼气效率,缩短产甲烷进程,为厌氧发酵系统优化调控提供一种新的技术途径。 【作者单位】： 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室;中国科学院环境与应用微生物重点实验室;环境微生物四川省重点实验室;中国科学院成都有机化学研究所;
【关键词】： 厌氧发酵 甲烷 沼气 复合菌剂 耐酸碱 生长温度 甲烷总产量
【基金】：国家重点基础研究发展计划(2013CB733502) 四川省应用基础研究计划(2013JY0050) 中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-304-1) 国家科技支撑计划资助项目(2006BAC06B02-01)
【分类号】：S216.4
【正文快照】： 0引言厌氧发酵是一种具有良好应用潜力的绿色能源生物转化技术,它可以将畜禽粪便、农作物秸秆、生活垃圾、污水处理厂污泥、有机污染物等废物发酵产生沼气[1-3]。此过程既获得了沼气能源又减少了有机物的污染,对解决环境和能源这两大全球问题具有重要意义[4-6]。厌氧发酵是由

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