沼气发酵微生物低温驯化研究

[目的]研究6℃低温处理对沼气低温发酵微生物菌群产气特性及菌群数量变化的影响。[方法]利用生化培养箱控制温度条件,采用批量发酵、排水集气知MPN计数法,了解6℃条件沼气发酵器中的主要微生物菌群的数量。[结果]结果表明：通过6℃低温驯化,沼气发酵微生物菌群能维持日平均产气量为23．6ml／2500ml发酵液;发酵细菌数量为3×10^8个／ml,纤维素分解菌为9×10^4个／ml;硫酸盐还原菌数量为1．9×10^5个/ml,其种群数量与常温条件相近;产甲烷菌数量为4×10^5个／ml,比常温条件低2个数量级。[结论]发酵体系中,低温主要影响产甲烷菌群。     

沼气发酵技术（下）

四、什么是沼气发酵接种物?答:沼气发酵的核心微生物菌落是甲烷菌群,沼气发酵的前提条件就是要在发酵原料中,接入含有大量甲烷菌群的菌种,也称为沼气发酵接种物。     

三组耐低温厌氧菌群的种群结构分析

为解决低温环境下厌氧沼气发酵效率低的问题,构建选育耐低温厌氧发酵产沼气菌群。采集农家的干牛粪,经低温继代富集培养,获得1组耐低温厌氧发酵产沼气菌群5#,并将其用养猪场污水处理工程的厌氧污水驯化,获得可在15℃产沼气的菌群Y5S,采用高通量测序技术,分析比较菌群5#、Y5S以及厌氧污水中原始菌群YJ的原核微生物群落结构。结果显示3个菌群均含有厚壁菌门Firmicutes、拟杆菌门Bacteroidetes、互养菌门Synergistetes、变形菌门Proteobacteria、螺旋体门Spirochaetes和疣微菌门Verrucomicrobia。其中覆盖100%样品的微生物组核心种群Core microbiome有85个,属厚壁菌门Firmicutes的梭菌纲clostridia。在属分类水平上3菌群共有的原核微生物为:醋酸杆菌属Acetobacterium、柠檬酸杆菌属Citrobacter、梭菌属Clostridium、脱硫叶菌属Desulfobulbus、脱硫微菌Desulfomicrobium、噬氢菌属Hydrogenophaga、颤螺旋菌属Oscillospira、Parabacteroides、瘤胃球菌属Ruminococcus、Sedimentibacter、鞘脂单胞菌属Sphingomonas、硫磺单胞菌属Sulfurospirillum、互营单胞菌属Syntrophomonas、明串珠菌属Trichococcus和Devosia等。互养菌门Synergistetes在菌群Y5S中丰度占比较高,可能对沼气产生有较大作用。     

一株产电菌的产电性能及低温沼气发酵过程微生物群落特征

在利用牛粪和小麦秸秆为原料,采用实验室模拟低温生产沼气试验进行低温沼气发酵过程中,筛选到1株产电菌H11,鉴定为Shewanella属。该菌在自制人工双室微生物燃料电池中具有良好的产电性能,产电功率密度最高可达13.88mW·m^-2。基因组解析发现了286个与产电相关的基因,分布在与电子转移、细胞色素C相关蛋白和NADH脱氢酶等16个基因家族。为了探究低温沼气发酵过程中的微生物群落特征,在发酵不同阶段采集微生物样品,利用分子生物学方法和传统微生物培养法,随着发酵进程的推进,微生物群落在门水平上广古菌门(Euryarchaeota)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、乌斯古菌门(Woesearchaeota)、泉古菌门(Miscellaneous Crenarchaeota Group)占绝对优势。而在属水平上的优势菌群为甲烷马赛球菌(Methanomassiliicoccus)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷囊菌属(Methanoculleus),相对丰度分别达到30.1%、17.3%、9.68%,且Methanoculleus...     

利用微生物处理技术发酵产沼气的研究进展

从沼气发酵原料、发酵微生物、微生物菌剂等方面,阐述了利用微生物处理技术发酵产沼气的研究进展。该论述对于有效地掌握沼气发酵方案设计、研究内容的实施等方面具有指导意义。     

沼气发酵微生物研究进展

介绍沼气发酵过程中不同阶段功能微生物群的作用特征;综述产甲烷菌在分类学、基因组学及活性影响因子研究热点领域的最新进展;分析不产甲烷菌群与产甲烷菌群间的生态关系。     

沼气发酵影响因素和调控技术

研究沼气微生物对沼气发酵的影响,通过调控创造出适宜沼气微生物生命活动的环境,进而提高沼气发酵的运行效率。     

沼气发酵接种物小知识

沼气发酵的核心微生物菌落是甲烷菌群,沼气发酵的前提条件就是要在发酵原料中,接人含有大量甲烷菌群的菌种,也称为沼气发酵接种物. 沼气发酵接种物是从自然界来的,其来源主要有:(1)天然的河流、湖泊、沼泽、池塘底部;(2)阴沟污泥之中;(3)积水粪坑之中;(4)动物粪便及动物肠道之中;(5)屠宰场、酿造厂、豆制品厂、副食品加工厂等下水道之中以及人工厌氧消化装置之中.     

沼气发酵接种物的选择

沼气发酵的核心微生物菌落是甲烷菌群,沼气发酵的前提条件就是要在发酵原料中,接入含有大量甲烷菌群的菌种,也称为沼气发酵接种物。沼气发酵接种物是从自然界来的,接种物的来源主要有如下几处:(1)天然的河流、湖泊、沼泽、池塘底部;(2)阴沟污泥之中;(3)积水粪坑之中;(4)动物粪便及其肠道之中;(5)屠宰场、酿造厂、豆制品厂、副食品加工厂等阴沟之中以及人工厌氧消化装置之中。     

温度对沼气菌群产气能力的影响及菌群变化的研究

试验以中温厌氧发酵液为接种物,在自制的小型厌氧发酵装置上,研究了不同温度条件对产沼气菌群产气能力的影响以及发酵过程中微生物菌群的变化。结果表明,在10~30℃范围内,产甲烷菌的产气能力随着温度的降低而减小,且其日产气量的最高峰也随之往后推迟。在沼气发酵过程中,微生物菌群的变化也比较明显,初期以球菌占优势,后期则转为杆菌类为优势菌。     

花菜废叶沼气发酵产气潜力研究

以花菜废弃叶为原料,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气试验,结果表明:花菜叶可以作为沼气发酵原料,其TS产气潜力为759.24 mL/g,VS产气潜力为854.13 mL/g。     

生态农业示范区中一种改进型高效沼气发酵装置的设计与应用

根据生态农业示范区的实际情况，力求创造沼气发酵微生物生存、繁殖的最佳环境条件，同时把各种通过实践证明行之有效的提高产气率的措施尽可能有机地结合起来，改进设计、修建了一种具有效率高、管理方便、造价低的沼气发酵装置．经连续２ａ跟踪测试，其产气率均在０．３ｍ３ｄ－１以上，应用取得了很好的能源、经济和生态效益．     

沼肥在农业生态模式中转化应用研究

本项目根据岗地农业立体开发的原则,配制了农,牧,果,沼多元化生态农业经济体系。通过测定主要沼池发酏配料的碳氮比。设计了３种沼池发酵原料配方。以沼肥开发为驱动力,研究了５种农业生态模式优化形式,以增殖率为标准,其顺序为“猪－沼－果”〉“猪－沼－菜”〉“猪－沼－蔗”〉“猪－沼－鱼”〉“猪－沼－稻”。     

黑龙江省水稻秸秆厌氧发酵制取沼气的主要工艺条件研究

研究了发酵温度、水稻秸秆的预处理状态、接种物与原料的不同配比、发酵液酸碱度等主要工艺条件对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响。设计了自动加热恒温系统,对秸秆进行了氨化处理,进行了接种物与原料不同配比、发酵液不同pH值等一系列试验,试验结果表明接种物与原料比例为1：1,发酵液pH值为7．0左右时候,产气效果好,效率高。     

不同工艺沼气池产气效果比较研究

以福建省新星种猪育种有限公司和福建省永盛农牧科技发展有限公司的钢筋混凝土沼气池、太阳能加热玻璃钢沼气池和智能化上流式玻璃钢沼气池为研究对象,在进料污水相近,水力滞留期（HRT）同为10 d的条件下,比较分析了不同工艺沼气池一年中的发酵温度随气温变化情况、沼气池进出料COD变化情况以及产气效果。结果表明：①相同条件下,未加温玻璃钢沼气池比混凝土沼气池年平均温度高085℃以上,上流式玻璃钢沼气池、折流式玻璃钢沼气池和混凝土沼气池年平均容积产气率分别为074,044和035 m3·m-3·d-1;②太阳能加温玻璃钢沼气池年平均容积产气率为077 m3·m-3·d-1,高于未加温玻璃钢沼气池（044 m3·m-3·d-1）;③智能化玻璃钢沼气池年平均容积产气率为093 m3·m-3·d-1,高于太阳能加温玻璃钢沼气池。     

油菜秸秆厌氧发酵产气特性与工艺参数优化

为了探索油菜秸秆厌氧发酵产沼气的潜力,本文采用正交试验设计的方法,研究了温度、总固体浓度、接种率和C／N对油菜秸秆厌氧发酵过程中产气量随时间的变化规律和产气特性。结果表明,油菜秸秆厌氧发酵最高日产气量达到4．25L／d（厌氧消化器容积为2．5L）,发酵周期中的最高累积产气量达到70．665L．产气潜力达到0．36973L／g。通过对实验结果的方差和极差分析,得到厌氧发酵的最佳工艺参数为发酵温度40℃,总固体浓度10％,接种率20％,C／N=25：1。各因素对产气量的影响主次依次为：温度（A）〉总固体浓度（B）〉接种率（C）〉C／N（D）。温度对产气量的影响显著,总固体浓度和接种率对产气量的影响不显著。通过对试验结果的分析,得出油莱秸秆在最优条件下的总产气量和TS产气量分别将达到72．6619L和0．39576L／g。     

低温沼气功能菌群的选育与试验

通过低温定向培养,从高纬、高寒野外厌氧环境样品和冬季沼气池底泥样品中分别选育出野生低温功能菌群和沼气池低温菌群。在13℃和10℃低温条件下,野生低温菌群产气率达到0.14 m3/d.m3和0.10 m3/d.m3,但所产沼气的甲烷含量较低,只有51.0%和48.0%。同样温度下,沼气池低温菌群的产气率只有0.06 m3/d.m3和0.04 m3/d.m3,但所产沼气的甲烷含量较高,达到62%和56%。两类菌群混合发酵可显著改善产气性能,相同温度下,产气率可达到0.15 m3/d.m3和0.11 m3/d.m3,高于两类菌群单独发酵,是常温菌群的3倍以上;混合低温菌群所产沼气的甲烷含量为57.0%和52.0%,介于野生低温菌群和沼气池低温菌群之间,比常温菌群提高19.0%和16.0%。研究结果表明,混合低温菌群具有较好的低温产气性能和广阔的应用前景。     

基于沼液浓缩的液态有机肥利用现状与展望

厌氧发酵是解决有机废弃物处理与资源化利用的有效手段,然而发酵残余物——沼液的处理利用成为限制厌氧发酵技术发展的关键因素。沼液中富含养分及活性物质,可作为有机肥还田,在农田承载力和运输成本的双重约束下,沼液浓缩制肥技术迅速发展。沼液浓缩不仅可以减少储存和运输成本,还可以大幅度提高单位体积沼液中的养分含量,复配成高品质有机肥,分离后的水还可回用或达标排放。本文通过查阅文献,根据现阶段的沼液浓缩技术及浓缩液利用现状,分析了不同浓缩技术的优缺点及浓缩液制肥潜力,并对沼液的应用潜力提出了展望及建议。     

温度对生物强化粪便污泥厌氧消化减量及产气特性的影响

以化粪池粪便污泥为对象,研究温度在25～45℃条件下,分别投加0.01%的有效微生物(EM)和多功能复合微生物制剂(MCMP)对粪便污泥厌氧消化减量及产气特性的影响。结果表明,温度对EM和MCMP强化粪便污泥厌氧消化挥发性固体(VS)的减量有重要影响,分别投加0.01%的EM和MCMP的两试验组的VS的去除率均表现为35℃时最好,45℃时次之,25℃时最差,且各处理间的差异均达到极显著水平(P<0.01)。经过20d反应,35℃时,投加0.01%EM的处理(E-T35)的VS去除率为39.04%,分别比25℃(E-T25)和45℃(E-T45)时高21.57%和6.90%;投加0.01%MCMP的处理(M-T35)的VS去除率为42.04%,分别比25℃(M-T25)和45℃(M-T45)时高20.16%和8.59%。至20d反应结束,两试验组各处理累积产气量大小分别表现为E-T35(14220mL.L-1)>E-T45(11819mL.L-1)>E-T25(7607mL.L-1)、M-T35(17695mL.L-1)>M-T45(9065mL.L-1)>M-T25(7430mL.L-1)。由此可见,EM和MCMP强化粪便垃圾厌氧消化减量并同时提高沼气产量的较佳温度为35℃。     

沼液配施钾肥对果园土壤理化特性和微生物及果实品质影响

【目的】研究沼液和钾肥配合施用对苹果园土壤理化特性和微生物数量及果实品质的影响,为沼液在陕西渭北旱塬合理使用提供理论依据。【方法】以10年生礼泉短枝富士为试材,研究施用沼液和沼液与钾肥配施对苹果园土壤理化特性、微生物数量、果实品质的影响,筛选单施沼液和沼液配施钾肥的施用剂量。【结果】追施沼液可使土壤容重降低、孔隙度增加、碱解氮和速效钾的含量升高。其中沼液100kg/株处理的土壤容重比对照降低了10.6%,土壤孔隙度增加了7.6%;沼液50kg/株+钾肥1kg/株配施处理的土壤速效钾含量比对照增加了20.5%。沼液配施钾肥均可增加土壤细菌、真菌、放线菌的数量,其中沼液100kg/株处理的细菌、真菌、放线菌数量分别比对照增加了132.7%、38.3%和58.2%。各施肥处理均能不同程度改善果实品质,沼液配施钾肥可使果实着色率、单果重、硬度、可溶性固形物以及花青苷含量均有不同程度的提高。其中50kg/株+钾肥0.5kg/株处理的花青苷比对照提高了48%;着色面积比对照提高了29.9%。【结论】沼液100kg/株和沼液50kg/株+钾肥0.5kg/株在果园应用效果较好,可在生产上推广。