初始发酵pH对秸秆酒精醪液沼气发酵及其系统内微生物群落的影响

[目的]探究初始pH对秸秆酒精醪液厌氧发酵产甲烷的影响。[方法]利用秸秆酒精醪液作为唯一发酵底物,并将初始发酵pH分别设置为4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0,8.5,采用序批式厌氧发酵30 d。[结果]在150 mL的发酵体积下最终的甲烷积累量依次为17、24、227、289、246、257、234和143 mL。当初始发酵pH升高时,发酵液中残留的挥发性脂肪酸(VFA)中的乙酸所占比例逐渐升高,pH为5.0时乙酸占12.8%,pH为8.5时乙酸占43.9%。通过比较初始pH为4.0、6.5和8.5时,VFAs在发酵过程中的动态变化,发现初始pH为6.5时,乙酸的含量在第1.5天达到峰值,为3 753.6 mg/L占总量71.6%,最终乙酸被减少了72.4%;初始pH为8.5时,乙酸的含量在第10天时增至峰值,为1 322.9 mg/L(53.8%),最终乙酸减少了36.0%。初始pH为4.0时,VFAs的总量和组成都没有明显的变化。当初始发酵pH为6.0、6.5、7.0、7.5时,发酵系统内的优势细菌为梭菌属(Clostridium),相对丰度为40%~47%;优势古菌为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)和甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta),其相对丰度之和为85%~88%。当初始pH为8.5时,系统内的优势细菌为普雷沃式菌(Prevotella)和互养单胞菌属(Syntrophomonas),相对丰度分别为36.8%和14.7%;优势古菌为甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷热杆菌属(Methanothermobacter),在其全古菌序列中分别占62.3%和11.4%。[结论]当初始发酵pH为6.5时,甲烷的产气积累量最高;当初始发酵pH为6.0、6.5、7.0、7.5时,为乙酸营养型型甲烷发酵;当初始pH为8.0和8.5时,为氢营养型甲烷发酵。     

微生物群落对厌氧干发酵挥发性脂肪酸抑制的响应

为研究挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid,VFA)抑制对厌氧干发酵体系微生物的影响,在接种率25%[以挥发性固体(VS)计]条件下以猪粪(P组)、猪粪秸秆混合物(VS比1∶1,M组)为原料开展厌氧干发酵实验,结合体系中产气性能、理化指标,分析微生物群落对VFA抑制的响应。结果表明,两组发酵体系均出现VFA抑制,且M组抑制效应更明显,体现在日甲烷产量(以VS计)一直低于0.99 mL·g^-1。高通量测序结果显示,VFA抑制下,2种发酵体系中细菌门以Firmicutes为主,主要优势菌属为Clostridium sensu stricto;优势古菌门为Euryarchaeota,氢营养型产甲烷菌Methanosphaerula和乙酸营养型产甲烷菌Methanothrix为主要优势菌属。混合发酵体系中以氢营养型产甲烷途径为主。2组发酵体系中产生的主要酸抑制种类不同,P组中酸抑制主体为丙酸,而M组中为乙酸。本实验中,猪粪秸秆混合原料比猪粪单独发酵的酸抑制作用更强,并且细菌和古菌协同作用受到阻碍,严重影响了体系的产气性能,酸抑制的发生对菌群结构的演替有很大影响。     

pH对厨余垃圾发酵产酸特性影响的研究

采用锥形瓶反应器及室内培养方法,研究了pH对厨余垃圾酸化的影响。结果表明,酸化产物的组成与pH有关,乳酸和乙酸在不同的pH值下总为主要产物;pH>7时,明显有丙酸生成;酸化的最佳pH值为7,此条件下VFA的产量最高可达35.1gVFA·L-1,总固体(TS)的去除率高达65.3%。     

猪粪厌氧发酵消化液回流体系微生物群落结构特征与产气关系研究

为明确厌氧发酵消化液回流体系中微生物群落结构的特征,采用Miseq高通量测序技术,研究回流过程中微生物的多样性和群落结构变化,并分析其与产气性能的关系。结果表明:消化液回流体系中,细菌的丰富度、多样性均高于产甲烷古菌,并随回流时间的延长明显增加,而产甲烷古菌无明显变化;细菌群落主要分为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)等8个不同的门类,厚壁菌门、梭菌纲(Clostridia)、梭菌属(Clostridium)是不同水平上的优势细菌,相对丰度分别从初期的62.79%、58.62%、35.44%上升到81.46%、68.19%、39.10%;产甲烷古菌中,广古菌门(Euryarchaeota)占绝对优势,在接种物中,第68 d和第219 d相对丰度分别为94.76%、99.89%、99.59%,属分类上主要有7种,其中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度由23.99%升高到72.28%,而甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)和甲烷球菌属(Methanosphaera)分别由16.34%、21.71%降低至3.70%、12.93%;日平均产气率由初期的409 m L·g~(-1)升高至477 m L·g~(-1),在219 d的试验中,氨氮和有机酸浓度均呈升高趋势,但并未对厌氧发酵产生抑制作用。研究表明:厌氧发酵回流体系中微生物以梭菌属和甲烷八叠球菌属为优势菌属,产气率随其相对丰度的增大而升高,而与甲烷短杆菌属和甲烷球菌属呈负相关。     

填充物和初始pH值对猪粪堆肥效果的影响

以干猪粪、木屑、粗米糠作新鲜猪粪的填充物,测定其对猪粪堆肥的影响.结果粗米糠和木屑的效果相近,且效果都较好,既可达到高温堆肥的目的,又可缩短堆肥腐熟的时间,加快了猪粪的无害化处理进程.用过磷酸钙调节初始物料的pH值,其值在6.33左右时,可使新鲜猪粪发酵和发酵后半成品的pH值维持在相对较低、比较合适的范围内.     

微生物发酵对香菇菌糠饲料品质的影响

本文以木腐香菇菌糠为基质,探讨了微生物发酵对香菇菌糠饲料品质的影响.试验共设4个处理:①CK,100％香菇菌糠;②T1,99％香菇菌糠+0.5％乳酸菌液;③T2,99％香菇菌糠+0.5％酵母菌液(T2);④T3,99％香菇菌糠+0.5％乳酸菌液+0.5％酵母菌液(T3).厌氧发酵15 d后测定它的饲料物理参数、发酵特性和化学特性.结果表明,相比对照(CK),微生物发酵会提高香菇菌糠的饲料物理和发酵参数.在化学特性方面,微生物发酵处理会降低香菇菌糠的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和可溶性碳水化合物的含量,但粗蛋白含量却明显提高,混菌发酵处理(T3)比对照提高25％.就氨基酸组成与含量而言,微生物发酵不会改变香菇菌糠氨基酸的组成,但明显提高它的氨基酸含量,T3处理比对照提高29％.发酵香菇菌糠中含量最高的必需氨基酸和非必需氨基酸分别是缬氨酸和谷氨酸.就本实验4种不同处理方式对香菇菌糠饲料品质各相关指标的影响程度而言,以酵母菌和乳酸菌的混菌发酵处理(T3)的影响最大,效果最好.本研究结果表明,微生物发酵有利于提高香菇菌糠的储藏特性和饲料品质.     

添加菌糠对猪粪渣堆肥过程及氨排放的影响

以规模化养猪场固液分离后的猪粪渣为试验对象,以菌糠为调理剂,设置猪粪渣和菌糠1∶0.2、1∶0.3、1∶0.4、1∶0.5共4个不同质量比例(湿基)堆肥处理,以纯猪粪渣单独堆肥为对照处理,研究了菌糠作为猪粪渣堆肥调理剂对堆肥过程和NH_3排放的影响。结果表明:添加菌糠有利于各堆肥处理缩短进入高温期的时间,且有利于各处理堆肥的脱水;随着菌糠添加比例的增加,各处理的干物质降解率和有机碳损失率均降低;堆肥后,对照和处理组的全氮、全磷和全钾含量均比堆肥前有所增加,而其中全磷、全钾含量的增加量随着菌糠添加量的持续增加而相应减少;当菌糠的添加比例大于0.3时,有利于减少猪粪渣堆肥过程中NH_3的排放;堆肥36 d后,对照及各处理堆肥均达到腐熟,且总养分和有机质均符合《有机肥料》(NY 525—2012)标准。     

不同微生物菌剂对平菇菌糠堆肥效果的影响

为了解微生物菌剂对平菇菌糠堆肥的影响,分别采用3种微生物菌剂对平菇菌糠进行堆肥试验,研究堆肥过程中温度、pH值、EC值的变化趋势,比较不同处理在堆肥前后N、P、K养分和有机质含量及C/N的差异.结果表明:不同处理的平菇菌糠经过堆肥发酵后pH值由7.4增加到8.06～8.26,EC值较初始均增加1000μs/cm以上,有...     

pH值对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响

[目的]研究pH值对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响,为促进秸秆发酵产沼气提供试验参数和理论依据。[方法]从产物生成、催化剂活性和原料利用3个方面评价不同发酵起始pH值对沼气产生的影响。[结果]在发酵液起始pH值为7．0时,稻草秸秆发酵产沼气的量最高,发酵液髑、VS降低程度最大,分别为29．2％和24．6％,且产气过程中辅酶含量也最大。[结论]控制发酵体系的pH值（7．0～7．2）,使产甲烷茵处于最佳的生存状态,是提高水稻秸秆发酵产沼气的关键。     

双孢菇菌糠微生物菌肥对叶菜品质的影响

为了提高叶菜品质,降低蔬菜生产成本,提高经济效益,采用温室盆栽方法,以纯土培养为对照,向土壤中加入不同体积的双孢菇菌糠,栽培油菜、生菜和小白菜,30d后对其可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C以及叶绿素的含量进行测定。以菌糠作为微生物菌肥的载体栽培长势较好的油菜,30d后测定其生理指标,探讨双孢菇菌糠微生物菌肥应用于叶菜栽培的可行性。结果表明:菌糠∶土壤(体积比)为4∶6时,3种叶菜的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、维生素C含量和叶绿素含量均比对照有所提高。将微生物菌肥加入含40%菌糠的土壤中栽培的油菜,与纯土和混合菌糠土壤栽培相比品质最佳。     

pH值对厨余垃圾厌氧发酵产酸性能的影响

通过试验研究了中温条件(35℃)不同p H值(p H值为5、7、10及不控制p H值)对于厨余垃圾的厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFA)的影响。研究结果表明,35℃条件下,不控制p H值时,VFA的产量在第6天仅为2.66 g/L,稳定状态VFA的产量为2.15 g/L;p H值为5、7、10时,稳定状态VFA的产量分别为4.21、6.51、7.76 g/L;稳定状态p H值为10时VFA的产量是不控制p H值时VFA产量的3.6倍左右。     

不同pH值条件下微生物和胡敏酸对有机氯农药降解的影响

研究了在不同pH值条件下，土壤有机质组分胡敏酸（HA）分别在灭菌和不灭菌处理下对典型有机氯农药六六六和滴滴涕降解的影响。结果表明，土壤中微生物对其降解起着重要作用，α-CHC、γ-CHC和δ-CHC以及P，P′-DDT在碱性条件下降解较快；HA对农药的降解具有双重影响，具体的表观作用与其他土壤环境条件（如pH值）有关。     

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...     

长期使用大棚栽培蔬菜对土壤pH值及微生物的影响

为了解长期使用大棚对土壤微生物的影响,选取使用10、15、25a的蔬菜大棚,对其土壤中主要微生物类群和部分功能微生物类群进行研究。结果表明:随着使用大棚进行蔬菜栽培年限的增加,土壤pH值逐渐降低,土壤中细菌数量明显减少,放线菌数量变化不显著;土壤中霉菌和酵母菌数量明显增加,细菌/真菌(B/F)值逐渐降低;好氧自生固氮菌、纤维素分解菌和氨化细菌数量逐渐增加。     

水稻秸秆降解菌BCM-9的分解特性及微生物群落动态研究

[目的]探索复合微生物菌系前处理秸秆生物质资源的潜能。[方法]从沼液环境中筛选木质纤维素降解菌株BCM-9,测定降解菌的分解特性和微生物群落的变化。[结果]BCM-9的快速降解期是0~9 d;pH的变化是先降低后升高之后趋于稳定;在第9天时,挥发性脂肪酸浓度,木聚糖酶活和纤维素酶活值最高,乳酸0.291 mg/L,甲酸0.31 mg/L,乙酸1.93 mg/L,丙酸0.73 mg/L,木聚糖酶活1.79U/ml,纤维素酶活0.37 U/ml;微生物群落的多样性也最丰富,属于Clostridium sp.、Bacillus sp.、Geobacillus sp.。[结论]BCM-9降解水稻秸秆的快速稳定的降解期是第9天。     

粪秆结构配比厌氧发酵中pH、VFA与产气效果的关系

为探索发酵原料产气量与pH值、挥发性脂肪酸之间的关系,确定最佳原料配比以及发酵温度是关键.通过试验在恒温条件下以不同配比的鸡粪、麦秆混合物为原料,在25～40℃范围内进行厌氧发酵,研究pH值和挥发性脂肪酸对沼气产量的影响.结果显示,在约50 d的发酵过程中,以40℃、鸡粪和麦秸3:1处理的(简称鸡麦3:1)累积产气量最高,达11492mL,25℃、鸡麦3:1处理的累积产气量最低,为6227mL.在25、30℃发酵条件下,随着麦秆比例的增加,产气量逐渐增加;在35、40℃发酵条件下,随着麦秆比例的减少,产气量逐渐增加.pH值与日产气量成正比,而挥发性脂肪酸与日产气量成反比.     

一株用于菌糠发酵的木霉菌株的筛选及其培养工艺

以污染香菇菌棒和黑木耳菌棒的木霉为来源,筛选到一株适用于菌糠发酵的木霉菌株X-05,对峙培养试验结果表明,菌株X-05对番茄灰霉病病菌和黄瓜枯萎病病菌均具有较好的抑菌效果.以废弃香菇菌糠、黑木耳菌糠作为培养基质,测定外源氮源、水分及pH值对木霉菌丝生长及产孢的影响,结果表明,香菇菌糠、黑木耳菌糠均适合木霉生长,在尿素添加量为3％、料液比为1 g:2.5 mL、初始pH值为4.5～5.0的条件下,于30℃培养7 d后香菇菌糠、黑木耳菌糠的产孢量可达3.67×109～7.00×109 CFU/g.     

不同菌糠含量及发酵时间对菌糠饲料营养水平的影响

试验研究了在密闭等温的条件下,菌糠比例和发酵时间对菌糠饲料营养水平的影响,确定配比和最佳时效性,为菌糠的合理利用提供理论依据.试验饲料中菌糠比例分别为7％、14％、21％和28％,对照组饲料中不含菌糠,发酵时间以7d为一个单位,试验周期28d.结果表明,育肥猪饲料中含7％菌糠,发酵14d粗蛋白含量和粗脂肪含量最高,粗纤...     

锌污染对猪粪堆腐过程中微生物群落的影响

利用Biolog微平板技术,对不同浓度重金属Zn影响下堆料微生物群落多样性进行了研究.结果表明,较低浓度Zn处理(Zn含量为400 mg·kg-1)的堆料升温快,高温持续时间长.微生物群落多样性指数和微生物群落主成分分析(PCA)指标均表明不同浓度重金属处理的堆料微生物群落有明显不同,Zn含量为400 mg· kg-1...     

pH值、盐浓度及铝离子对菌根菌生长的影响

对彩色豆马勃、红绒盖牛肝和劣味乳菇等3个菌种的5个菌株在不同pH值和盐浓度条件下的生长发育状况进行了试验研究，并采用急性毒性生物测试方法，测定了低pH下铝离子对菌根菌生长的毒性效应。试验结果表明：5个菌株在不同pH范围和耐盐程度方面存在着差异。同时，在低pH值下，铝离子对5个菌根菌的生长表现出不同程度的抑制作用。建议在土壤铝离子含量较高的条件下不宜使用这5个菌根菌。