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沼气发酵是以废弃物（动物粪便、秸秆等）作为原料，产生可再生的能源，能够有效解决农村能源短缺问题。通过真空冷冻干燥技术将耐低温产甲烷菌制成冻干菌剂，不仅可以解决北方由于冬季气温低而引起的产气不足的问题；又可以实现长期储存，是目前农村户用沼气池推广急待解决的问题。本论文研究了菌体的冷冻干燥的工艺条件与离心分离的条件；选择出了耐低温产甲烷菌冻干复合保护剂并确定了合适的储存方式；最后以牛粪为底物培养基，验证产甲烷冻干菌粉的产气能力。研究结果显示：产甲烷菌细胞浓缩分离的最佳离心条件为：离心时间10min，离心转速5000rpm。产甲烷菌在此条件下离心，离心收得率为73.53％。产甲烷菌的最适冻干复合保护剂配方为5％蔗糖、10％脱脂奶粉和15％可溶性淀粉。在干燥温度（-55℃）和真空度（5-10mTorr）下，确定最佳的冻干工艺：冻干厚度为50mm物料在冷冻干燥22h后可获得冻干存活率为79.62％和含水量为2．4％的菌粉。并在4℃和真空下储存，产甲烷菌活菌数和含水量在4个月以后变化很小，细胞活菌数仍在1×1010cfu/g以上。将最终制得的耐低温产甲烷菌菌粉进行模拟发酵，与未经冻干的菌液的模拟发酵进行对比，在气体的甲烷含量与产甲烷量上均没有明显的差别。