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因纤维素的异质性和结构的特殊性,以纤维素为原料进行低温沼气发酵存在启动期长、产气率低、发酵不稳定等问题。从微生物代谢调控的角度出发,研究水解发酵细菌、纤维素厌氧分解菌和促进纤维素降解产甲烷的组配样品,通过沼气池中试试验,为沼气发酵菌剂的研制打下理论基础,对实现沼气发酵从自然发酵到可控性发酵具有重要意义。研究成果如下:(1)运用Hungate厌氧操作技术从不同生境中分离出4株肠球菌属,1株拟杆菌属和1株梭菌属。通过生理生化特性及系统发育学分析,将分离自土壤的菌株CJ-1鉴定为Enterococcus新种。CJ-1具有降解大分子物质的能力,可以利用纤维素作为底物进行代谢。最适生长温度为25℃,细菌可产黄色素,最适盐浓度为5%NaCl,最适pH为7.0。(2)将2种复合菌系和5种刺激因子进行组配,所有组配样品与对照比都可以提高其降解纤维素的天数,这样可以大大提高秸秆等以纤维素为主的物质等利用率。除H11添加H因子,甲烷含量比对照(55.8%)略低外,其余的组配样品均比对照组甲烷含量高19.5%~3%不等。挥发酸浓度和酶活力是纤维素降解的指标。乙酸浓度在前期均高于对照组,在后期因甲烷产生而消耗殆尽后则相差不大。丁酸在乙酸消耗后也逐渐转化被利用而消耗。丙酸由于转化速度较慢,在后期会有一个逐渐积累的过程。酶活力在不同的组配样品中到达峰值的时间不同,H11组配样品在第21天的时候酶活力最高,培养第30天CMCase酶活力最低。其中H11添加F后酶活力要远远高于其它实验组和对照组。其最高时的酶活力是对照组的1.57倍。其它实验组的酶活力最高值也均大于对照组。FSC组配样品酶活力逐渐升高,在第30天的时候酶活力达到最高值。综合比对各项参数,H11添加F后在所有组配样品中利用纤维素产甲烷能力最为显著,对其发酵不同时期的分子生态进行研究,可见微生物群落结构的组成和丰度变化显著。(3)将复合菌系H11,刺激因子F和组配样品H11F分别投入已经启动产气良好的沼气池中,经一段时间后观察可知,不同投加物都可以提升沼气池的产气能力。与对照相比分别提高20.1%,33.7%和37%。其中组配样品H11F添加后产气量提升最多,效果显著。