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随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，利用秸秆产沼气因其环保、节能、取材方便等特点日益受到重视。但是，传统的农业秸秆发酵存在不易控制、产气不稳定等问题，除了发酵系统的菌种和工艺问题外，系统酸化问题成为秸秆沼气升级的技术瓶颈。本研究以秸秆为主要基质通过高效多菌耦合、添加促进剂与补加平台菌株对秸秆发酵制备沼气模型进行优化，取得结果如下：1、以肉牛瘤胃液为菌种源，经过以木质素磺酸钠为唯一碳源的无氧-有氧两相实验中筛选出四种细菌（P-1、P-2、P-3、P-4）。以木质素降解产物-阿魏酸降解作为木质素降解能力的依据进行复筛，发现：菌株P-1和P-3具有较强降解阿魏酸能力，而且有氧条件比厌氧条件更有利于木质素的降解。在以羧甲基纤维素为唯一碳源的无氧-有氧两相实验中确定P-1、P-3中只有P-1具有兼性降解纤维素能力。16S rDNA序列分析的鉴定结果表明，菌株P-1为芽孢杆菌属（Bacillus sp.），菌株P-3为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。2、在秸秆厌氧发酵体系中运用正交实验设计进行了Bacillus sp.P-1、Pseudomonas sp. P-3和谢氏丙酸杆菌的接种量优化。实验条件下以Bacillus sp.P-1好氧培养液45mL（细胞干重1.05±0.05g/L）、Pseudomonas sp. P-3好氧培养液30mL（细胞干重1.63±0.14g/L）和谢氏丙酸杆菌好氧培养液45mL（细胞干重1.25±0.11g/L）进行混合接种，沼气产量最高。3、在秸秆厌氧发酵产沼气体系添加代谢调控因子，确定：添加柠檬酸盐（终浓度3g/L）、乙二酸盐（终浓度1g/L）、苹果酸盐（终浓度1g/L）可分别提高沼气产量100%、75%和81%；添加柠檬酸盐和乙二酸盐使体系总固形物（TS）含量、挥发性固形物（VS）含量分别比对照降低11.2%～17.2%、13.0%～29.3%和2.4%～10.3%、10.5%～20.0%，说明了柠檬酸盐和乙二酸盐都促进了体系中TS和VS的利用；苹果酸盐添加也使TS含量比对照降低4.8%～22.9%。同时发现柠檬酸盐和乙二酸盐均能促进厌氧体系纤维素的降解，其降解率是15.87～17.28%和17.53%～19.11%，比对照分别提高了0.5%～1.9%和0.3%～9.3%。添加1g/L苹果酸盐后，钴离子含量为43.26μg/g TS，比对照提高了31.21%；镍离子含量为63.19μg/g TS，比对照提高了32.51%。说明苹果酸盐可以通过促进辅因子钴和镍的厌氧同化作用而促进甲烷合成的电子传递效率，并最终提高了甲烷的产量。5、在Bacillus sp. P-1、Pseudomonas sp. P-3、谢氏丙酸杆菌耦合的秸秆厌氧发酵产沼气体系中，添加促进剂柠檬酸盐3.26g/L，乙二酸盐1.03g/L、苹果酸盐1.15g/L进行培养，当产气终止后，向体系补加粪产碱菌（细胞干重0.74±0.12g/L）、甲烷菌（细胞干重1.32±0.12g/L），继续培养直到产沼气停止，发现：接种甲烷菌10%（v/v），沼气量增加53mL；接种粪产碱菌5%（v/v），沼气增加量65mL。通过方差数据分析可知：补加甲烷菌对体系继续产沼气的影响大于粪产碱菌带来的影响，当添加甲烷菌10%（v/v），粪产碱菌5%（v/v）时沼气增加量平均达到100mL，比只添加甲烷菌的沼气增加量提高了88.7%。