溫度降低對產(chǎn)甲烷效能的影響及培養(yǎng)條件優(yōu)化.pdf

1、沼氣是在厭氧的條件下通過微生物作用產(chǎn)生的可燃性混合氣體，是一種可再生的生物質(zhì)能源，其主要成分是甲烷。產(chǎn)甲烷菌是產(chǎn)沼氣過程中微生物的核心，也是自然界碳素循環(huán)厭氧發(fā)酵的最后一個組成成員。產(chǎn)甲烷菌群的優(yōu)劣是影響底物轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)甲烷效能的決定因素，獲得高效穩(wěn)定的產(chǎn)甲烷優(yōu)勢菌群是十分必要并且是十分有意義的。溫度對于產(chǎn)甲烷過程非常重要，溫度降低會使產(chǎn)甲烷菌群生長受到抑制，累計產(chǎn)甲烷量相應減少。本研究通過傳代培養(yǎng)的方式在25℃條件下從五種菌源中富集得

2、到產(chǎn)甲烷優(yōu)勢菌群，并對影響其產(chǎn)甲烷的主要條件進行優(yōu)化，以期獲得更高的產(chǎn)甲烷能力。
　　這五種菌源通過傳代培養(yǎng)，啤酒廠厭氧塔污泥累計產(chǎn)甲烷量最大，為2.467L/L。結(jié)合 DGGE技術(shù)來分析產(chǎn)甲烷菌群富集過程中的群落變化，結(jié)果表明，產(chǎn)甲烷菌群結(jié)構(gòu)35℃比25℃要豐富許多，35℃啤酒廠厭氧塔污泥的菌群結(jié)構(gòu)最為豐富，在25℃條件下5中菌源的優(yōu)勢菌群為 Methanogenium屬。以啤酒廠厭氧塔污泥為研究對象，分別探討了溫度降低對其產(chǎn)甲

3、烷效能的影響以及為提高其產(chǎn)甲烷效能的一些改進措施。結(jié)果表明，在25℃條件下，累計產(chǎn)甲烷量相比于35℃降低了25.2％，生物量降低了5.2%，比產(chǎn)甲烷速率由35℃時的21.46mmol/d g-dcw降為16.93mmol CH4/d g-dcw，甲烷含量由35℃時的63.5%降為59.4%。
　　在考察提高產(chǎn)甲烷效能的改進措施過程中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)甲烷菌群的最佳生長 pH為6.8，最佳產(chǎn)甲烷 pH為7.0，此時累計產(chǎn)甲烷量為2.83L/L

4、，相比于原來的累計產(chǎn)甲烷量提高了14.6%。10%接種量的累計產(chǎn)甲烷量最大，為2.79L/L，相比于原來的累計產(chǎn)甲烷量提高了13.4%。高的或低的接種量由于要消耗大量底物，使得產(chǎn)甲烷量較少。不同底物濃度對產(chǎn)甲烷菌群的產(chǎn)甲烷過程有不同程度的影響，底物濃度不同使得其底物利用率有所不同，產(chǎn)甲烷量相應也有一些差異。30%甲酸鈉濃度的累計產(chǎn)甲烷量最大，為2.75L/L，相比于原累計產(chǎn)甲烷量提高了12.2%，3mol/L乙酸鈉濃度的累計產(chǎn)甲烷量最大