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我国纤维素生物质资源丰富，总量在12亿吨以上。然而对作物秸秆的利用除少量用于喂养牲畜、堆沤肥外，大部分利用率很低。利用微生物将秸秆厌氧发酵生产沼气不仅使生物质资源得到深度开发和循环利用，而且还能缓解能源危机、保护环境、改善生态。根据沼气的组成特点，本文以农作物秸秆为厌氧发酵原料，以实验室构建的复合菌剂为接种物，研究关键调控因子添加量对厌氧发酵产沼气的影响。研究表明：
1)采用刚果红平板法从牛瘤胃内容物中分离出25株能产生水解圈的纤维素降解菌株，运用亨盖特厌氧技术通过复筛选育出一株酶活较高的菌株命名为ST16。根据菌株形态特征、生理生化特征分析初步鉴定菌株ST16属于EnterobacterHormaecheandEdwards.。通过单因子实验研究其最佳碳源和氮源，结果表明以CMC-Na为碳源、NH4NO3为氮源时产酶活力最高；
2)通过正交优化发酵培养基试验，表明最佳接种量CMC-Na0.6%，NH4NO30.20%，Tw-80浓度0.025%，抗坏血酸浓度0.015%，酶活可达到3874.34μmol/(g·h)。通过优化菌株ST16在有氧及无氧条件下发酵工艺条件表明：该菌株最适培养时间为96h(有氧)、120h(无氧)，温度为37℃，培养基初始pH为7，最适接种量为4％(有氧)、8%(无氧)；最终酶活在有氧条件下可达到4210.32μmol/(g·h)，无氧条件下3415.76μmol/(g·h)。根据酶学性质初步研究表明：在50℃，pH7.0的条件下酶活最高，为该酶的最适反应条件，在pH7.0-9.0条件下稳定，在70℃以上热稳定性较差，Mn2+、Fe2+能显著促进酶的活力。
3)采用Hungate厌氧操作技术，从湖北农业科学院试验田污泥中分离筛选得到一株产甲烷菌FC1，在滚管中形成的菌落FC1为直的或略弯的短杆状，单个或成链生长，革兰氏阴性，具有运动性，不形成芽抱，菌落圆形，乳白色，表面光滑，不透明，能够利用甲酸盐生长，在荧光显微镜下观察该菌落有绿色荧光。最适生长温度37℃，最适pH为7.0，根据形态、理化特征以及16SrDNA序列分析表明，该菌为Methanocorpusculumparvum小甲烷粒菌，属于中温菌。
4)通过产酸产甲烷及纤维素降解菌复配得到一组高效产沼气复合菌系，采用复合菌剂厌氧发酵秸秆并对产气量和产甲烷含量进行研究，结果发现最适宜的菌剂接种量为10%。对最佳实验组及对照组发酵料液各成分进行分析发现，秸秆经菌群耦合发酵后，pH、TS与VS相比对照组都较小，且有机酸乙酸、丙酸和丁酸含量分别比对照组发酵液中的含量少20.24%～24.53%、44.08%～45.37%和35.47%～51.20%，说明高产气效率是通过提高耦合菌群的甲烷合成能力，而非通过促进单一菌群生长的优势，同时复合菌系也是提高沼气产量与质量的有效途径。
1)采用刚果红平板法从牛瘤胃内容物中分离出25株能产生水解圈的纤维素降解菌株，运用亨盖特厌氧技术通过复筛选育出一株酶活较高的菌株命名为ST16。根据菌株形态特征、生理生化特征分析初步鉴定菌株ST16属于EnterobacterHormaecheandEdwards.。通过单因子实验研究其最佳碳源和氮源，结果表明以CMC-Na为碳源、NH4NO3为氮源时产酶活力最高；
2)通过正交优化发酵培养基试验，表明最佳接种量CMC-Na0.6%，NH4NO30.20%，Tw-80浓度0.025%，抗坏血酸浓度0.015%，酶活可达到3874.34μmol/(g·h)。通过优化菌株ST16在有氧及无氧条件下发酵工艺条件表明：该菌株最适培养时间为96h(有氧)、120h(无氧)，温度为37℃，培养基初始pH为7，最适接种量为4％(有氧)、8%(无氧)；最终酶活在有氧条件下可达到4210.32μmol/(g·h)，无氧条件下3415.76μmol/(g·h)。根据酶学性质初步研究表明：在50℃，pH7.0的条件下酶活最高，为该酶的最适反应条件，在pH7.0-9.0条件下稳定，在70℃以上热稳定性较差，Mn2+、Fe2+能显著促进酶的活力。
3)采用Hungate厌氧操作技术，从湖北农业科学院试验田污泥中分离筛选得到一株产甲烷菌FC1，在滚管中形成的菌落FC1为直的或略弯的短杆状，单个或成链生长，革兰氏阴性，具有运动性，不形成芽抱，菌落圆形，乳白色，表面光滑，不透明，能够利用甲酸盐生长，在荧光显微镜下观察该菌落有绿色荧光。最适生长温度37℃，最适pH为7.0，根据形态、理化特征以及16SrDNA序列分析表明，该菌为Methanocorpusculumparvum小甲烷粒菌，属于中温菌。
4)通过产酸产甲烷及纤维素降解菌复配得到一组高效产沼气复合菌系，采用复合菌剂厌氧发酵秸秆并对产气量和产甲烷含量进行研究，结果发现最适宜的菌剂接种量为10%。对最佳实验组及对照组发酵料液各成分进行分析发现，秸秆经菌群耦合发酵后，pH、TS与VS相比对照组都较小，且有机酸乙酸、丙酸和丁酸含量分别比对照组发酵液中的含量少20.24%～24.53%、44.08%～45.37%和35.47%～51.20%，说明高产气效率是通过提高耦合菌群的甲烷合成能力，而非通过促进单一菌群生长的优势，同时复合菌系也是提高沼气产量与质量的有效途径。