低温菌群构建及其在低温条件下对产沼反应的启动效果

发布时间：2020-10-16 18:06

　　 在能源急剧消耗和生态环境不断恶化的背景下产沼微生物菌剂的开发应用顺应了国家可持续发展的战略要求。将复合菌群的应用与低温地区沼气的生产相结合不仅能够满足资源再利用的要求还一定程度上解决了低温地区沼气生产装置启动困难的问题。本实验从微生物学的角度出发,通过构建低温菌群设计利用低温菌剂发酵过程中释放的热量来启动低温条件下的产沼反应,对于资源转化循环利用和增产增收具有重大意义。实验从有机腐殖质中筛选目的菌株,通过初筛和复筛获得三株低温条件下能够生长以及发酵升温能力突出的菌株。经过形态学水平、生理生化水平和分子生物学水平鉴定最终确定筛选菌株为假单胞菌属(Pseudomonas)内三株细菌。同时针对不同的菌种组合测试升温效果,结果显示V(A1A2A4C1)升温效果最好。发酵温度影响因素实验结果显示,C/N在5~45之间随着C/N的降低发酵最高温和中高温维持时间不断降低,而发酵启动速度较快的碳氮比为15~20之间;含水量在60%左右的时候对于菌群生长最有利,发酵温度提升最高,到达最高温度所用时间最短;不同的原料添加对发酵升温有较大的影响,单独使用秸秆发酵较难启动,秸秆搭配一些麦麸和豆粕混合发酵方可进行,秸秆的C/N高(43.80)而豆粕的C/N低(5.89),以麸皮作为基础底物,豆粕的添加能够提高发酵温度,豆粕属于迟效氮源,少量添加一些速效氮源如蛋白胨和尿素能够加快启动速度缩短启动时间,另外少量的速效碳源如葡萄糖添加也有助于发酵的启动和温度的提升。发酵实验结果显示复合菌群的添加对于发酵物温度作用明显,能够加快反应速度提升发酵的温度,复合菌剂的添加加快了发酵原料中pH、含水量、纤维素和蛋白质含量的变化,能够加快原料的降解和提升原料降解程度,提高原料利用率。低温产沼实验表明,复合菌剂的发酵温度可以用以维持产沼反应,但是相对于28℃恒温产沼实验组产气量有所降低,说明发酵温度的变化会对产气反应有一定的影响,初步验证了复合菌剂对于产沼反应具有启动效果。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S216.4
【部分图文】：

主要研究路线图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文的接种采用平板划线法，反复分离培养获得单个菌落[49]。我们发现样品浑浊液经过培养后平板中长满形态各异的菌落如图(3-1)：(A品中细菌以细菌、真菌和放线菌为主，初步观察真菌如图的颜色多呈黑、绿和白并且伴有黑或白色的孢子产生，细菌多以白色、乳白色和淡黄色为主，另外还有线菌呈白色和浅紫色，表面粗糙呈干粉状，菌丝生长旺盛。经过平板划线初步分出 8 株单一菌落，我们对分离菌株进行编号 A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3和 B4中 A1、A2、A3和 A4为细菌，B1具有明显的黑曲霉特征，B2有明显的青霉菌特征B3相似于酵母菌特征，B4菌株具有较为明显的放线菌特征。初步筛选后我门获几株纯化后的菌株用以进行下一步筛选实验。

筛获得纯化后的单个菌株，接种在羧甲养基平板于室温培养 24~48 h，配置 1的上述平板中染色，15 min 后使用 1 液清洗完成后使用游标卡尺对菌落在培径 D(cm)进行测量，计算两者的比值 D/径比值（D/d）的大小反映菌株分解纤维1、A3、A2和 B4，其中 A1的纤维素降解能力较低 D/d 仅为 1.20。纤维素降解能标，基于本实验的目的还需继续进行菌表 3-2 菌落 D/d 表透明圈直径 D(cm) 菌落直径 d(cm) 5.01±0.06 1.98±0.03 3.02±0.03 1.66±0.04 3.57±0.04 1.81±0.05 1.37±0.06 1.14±0.10

本文编号：2843588