有機固體廢棄物厭氧、好氧發(fā)酵特性及細菌多樣性對比研究.pdf

1、當前有機固體廢棄物產生的嚴重環(huán)境問題已成為研究的重要課題，其處理方式主要有好氧堆肥化以及厭氧消化這兩種處理方式。好氧堆肥化是一種能將有機固體廢棄物轉化成能夠改善土壤營養(yǎng)結構無污染肥料的方法。厭氧消化則是一種將有機固體廢棄物轉化成沼氣能源的方法，但由于傳統(tǒng)的厭氧消化過程，產氣量少并且甲烷濃度較低，常需添加調節(jié)厭氧消化過程中產沼氣的菌種以得到更多的沼氣以及更高的甲烷濃度，從而提高厭氧消化產沼氣的質量。
　　本研究通過設計并搭建了相關實

2、驗平臺，以牛糞與甘蔗葉以及啤酒廠濾泥這三種有機固體廢棄物為原料，通過添加尿素調節(jié)初始C/N值，在初始C/N值為10.12、15.02、20.03的混合物料中，對厭氧消化過程中理化參數以及產沼氣特性進行了實驗研究。研究還通過多次富集與篩選，從上述三種混合物料厭氧消化過程中篩選分離純化出一株與產沼氣相關的菌株，經過PCR擴增16S rDNA并克隆測序分析以及經過形態(tài)學、生理生化鑒定，初步鑒定該菌為產氣乳酸桿菌屬Lactobacillus命名

3、為GXU-LYC02。研究還采用單因素法對該菌生理特性進行實驗研究，進行初步優(yōu)化后制成菌劑并添加到厭氧消化環(huán)境中，研究其對厭氧消化產沼氣特性的影響。
　　本研究還分別對初始C/N值為15的好氧堆肥化過程中各種發(fā)酵理化參數以及厭氧消化過程中理化參數以及厭氧消化產氣、產能特性進行了實驗對比研究，并對厭氧消化后的沼渣好氧堆肥化處理進行實驗研究。同時利用PCR-DGGE的方法對好氧堆肥化、厭氧消化以及沼渣好氧堆肥化進程中細菌群落進行分析。

4、研究結果表明:
　　(1)在牛糞、甘蔗葉、濾泥三者混合物料碳氮比為分別10.12、15.02、20.03厭氧消化過程中，產氣最佳的碳氮比為15.02，最高累計產氣量為1748.63mL·kg-1，甲烷最高濃度為59.26％。
　　(2)篩選獲得菌株乳酸桿菌屬Lactobacillus命為GXU-LYC02的菌株，具有酸化水解纖維素產氫的功能，革蘭氏染色陽性，生長最適pH值為5.5，菌株在0～1.4mol/LNaCl時產氣量最

5、大，最適溫度為30℃，添加到厭氧消化發(fā)酵混合物料中有助于增加累積產沼氣量。
　　(3)通過PCR-DGGE方法對好氧堆肥化、厭氧消化以及沼渣好氧堆肥化發(fā)酵細菌多樣性進行對比研究，這些過程中細菌數量和群落結構豐富多樣，樣品間的細菌群落結構差異性相對較大。好氧堆肥化和沼渣好氧堆肥發(fā)酵過程中與降解纖維素有關的菌株均成為樣品共有的優(yōu)勢微生物。厭氧消化過程中與產沼氣相關的菌種成為樣品共有的優(yōu)勢微生物，如梭菌屬、擬桿菌、纖維桿菌屬、科里氏桿菌