在大中型沼气工程的启动阶段,加入适量且优质的厌氧活性微生物作为接种物可以增加厌氧消化的降解速率,缩短启动时间,提高沼气产量,实现工程的高效、稳定运行,因此研究工程启动阶段的接种物类型及过程中厌氧微生物的特性具有重要意义。本实验对猪粪沼液与实验室玉米秸沼液作接种物时在不同接种量条件下对玉米秸厌氧消化性能的影响,以及厌氧体系中微生物群落结构与演替情况进行研究,实验内容与结果如下:1.研究了接种物对玉米秸批式厌氧消化性能的影响,设置六组接种量梯度。发现在相同的接种量条件下,猪粪沼液较玉米秸沼液的产气高峰提前,最高累积产气量较玉米秸沼液提高了 17.4%。猪粪沼液作接种物时的物质去除率效果也较玉米秸沼液有明显提升。而接种量在一定范围内的增加,可以提前产气高峰,提高原料的日产气量与厌氧消化效率。2.研究了接种物对玉米秸序批式厌氧消化启动性能的影响,比较了两类接种物分别在三组不同接种量梯度下的序批厌氧消化启动性能。结果表明:对同一接种物,接种量的增长能够提高启动阶段的产气量和产甲烷量,但对甲烷含量影响不显著,在第一个HRT时接种量对产气性能与物质转化率无明显影响。相较于玉米秸沼液,猪粪沼液作接种物可以更快地达到产气、产甲烷高峰,对酸化阶段持续时间更短,启动前期积累的VFAs的转化更为迅速,并在启动阶段有更高的TS、VS和纤维素去除率。3.采用PCR-DGGE技术分析接种物在序批式厌氧消化启动期间微生物群落结构演替规律,发现驯化前后优势微生物种类差异性不大,但丰度差异性较大。系统中的厚壁菌门(Firmicutes)、梭菌属(Clostridiales)两个类型的细菌在厌氧消化系统中一直占主导地位,但也出现了拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等更加适应厌氧消化体系的细菌。4.在微生物水平的研究中,使用高通量测序方法对比了启动初期与末期体系中的厌氧微生物群落结构特性。结果表明,两类接种物在厌氧消化过程中细菌与古菌的菌群分布与丰度均存在明显的差异。细菌与古菌群落的丰富度、多样性和均匀度在猪粪沼液组中均增高,而在玉米秸沼液组中降低。而在菌群分布上,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)一直是体系内细菌的优势菌群,甲烷八叠球菌(Methanosarcina)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)则是所有体系中的优势产甲烷古菌。