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氢气作为清洁的高品位二次能资源,越来越受到全世界的关注。在多种制氢方法中,利用微生物厌氧发酵生物质(有机废水、秸秆类农林业废弃物、有机垃圾等)制氢,具备治污、环保和产能等多重优越性,开发前景广阔,已成为各国关注的研究课题。其中,利用秸秆类木质纤维素等廉价生物质发酵产氢的研究格外引人注目,但相关研究甚少,仍停留在实验室探索阶段,且存在基质利用率低、产氢微生物获得和培养困难等问题。本研究立足于微生物协同产氢的观点,筛选高效纤维素降解产氢菌,并使之与高效产氢菌复配,以期获得更高的产氢能力,并探讨影响菌种协同产氢的关键因素。本文从厌氧活性污泥中筛选到3株纤维素降解产氢菌(X9、B2和C3),通过对X9进行16S rDNA鉴定,发现与X9最相近的菌株为丙酮丁醇梭杆菌属的Clostridium acetobutylicum ATCC 824,同源性为96%。X9、B2和C3三株菌利用葡萄糖产氢的单位体积产氢量(YH2)分别为1380 ml/L、1300 ml/L和94 ml/L。X9在温度35-42℃、pH4.0-8.0的范围内都可以有效降解纤维素来产氢,最佳产氢温度为40℃左右,最佳产氢pH为5.0左右,在以微晶纤维素为发酵底物时,发酵18h的累计产气量达到100ml,产氢能力YH2达到800ml/L,纤维素降解率达到68.9%;在以羧甲基纤维素钠为发酵底物时,发酵15h的累计产气量达到84ml,产氢能力YH2达到692.2ml/L,纤维素降解率达到56.3%。利用这3株纤维素降解产氢菌和高效产氢菌B49进行复配产氢实验,发现菌种复配时的产氢能力大大高于各单菌株的产氢能力。尤其是X9与B49复配,静态发酵36h,以微晶纤维素为底物时,YH2和累计产气量分别达到1810.3ml/L和127ml,以羧甲基纤维素钠为底物时,YH2和累计产气量分别达到1717.8ml/L和130ml。所以选择X9+B49作为产氢研究的复配方式。利用X9与B49复配发酵纤维素基质产氢过程中,发现两种不同发酵类型的细菌具有协同产氢作用。与X9单独发酵时相比,菌种复配的产氢能力提高了80.6%,纤维素降解率提高了13.6%。产氢能力达到8.1mmolH2/g·纤维素,比B49利用葡萄糖产氢低41.3%左右,而比污泥的产氢能力要大8倍左右,说明利用菌种复配的方式来降解纤维素类复杂基质产氢,具有很大的现实意义和应用价值。