發(fā)布時間：2020-08-14 16:42

【摘要】：在大中型沼氣工程的啟動階段,加入適量且優(yōu)質的厭氧活性微生物作為接種物可以增加厭氧消化的降解速率,縮短啟動時間,提高沼氣產量,實現(xiàn)工程的高效、穩(wěn)定運行,因此研究工程啟動階段的接種物類型及過程中厭氧微生物的特性具有重要意義。本實驗對豬糞沼液與實驗室玉米秸沼液作接種物時在不同接種量條件下對玉米秸厭氧消化性能的影響,以及厭氧體系中微生物群落結構與演替情況進行研究,實驗內容與結果如下:1.研究了接種物對玉米秸批式厭氧消化性能的影響,設置六組接種量梯度。發(fā)現(xiàn)在相同的接種量條件下,豬糞沼液較玉米秸沼液的產氣高峰提前,最高累積產氣量較玉米秸沼液提高了 17.4%。豬糞沼液作接種物時的物質去除率效果也較玉米秸沼液有明顯提升。而接種量在一定范圍內的增加,可以提前產氣高峰,提高原料的日產氣量與厭氧消化效率。2.研究了接種物對玉米秸序批式厭氧消化啟動性能的影響,比較了兩類接種物分別在三組不同接種量梯度下的序批厭氧消化啟動性能。結果表明:對同一接種物,接種量的增長能夠提高啟動階段的產氣量和產甲烷量,但對甲烷含量影響不顯著,在第一個HRT時接種量對產氣性能與物質轉化率無明顯影響。相較于玉米秸沼液,豬糞沼液作接種物可以更快地達到產氣、產甲烷高峰,對酸化階段持續(xù)時間更短,啟動前期積累的VFAs的轉化更為迅速,并在啟動階段有更高的TS、VS和纖維素去除率。3.采用PCR-DGGE技術分析接種物在序批式厭氧消化啟動期間微生物群落結構演替規(guī)律,發(fā)現(xiàn)馴化前后優(yōu)勢微生物種類差異性不大,但豐度差異性較大。系統(tǒng)中的厚壁菌門(Firmicutes)、梭菌屬(Clostridiales)兩個類型的細菌在厭氧消化系統(tǒng)中一直占主導地位,但也出現(xiàn)了擬桿菌門(Bacteroidetes)、疣微菌門(Verrucomicrobia)等更加適應厭氧消化體系的細菌。4.在微生物水平的研究中,使用高通量測序方法對比了啟動初期與末期體系中的厭氧微生物群落結構特性。結果表明,兩類接種物在厭氧消化過程中細菌與古菌的菌群分布與豐度均存在明顯的差異。細菌與古菌群落的豐富度、多樣性和均勻度在豬糞沼液組中均增高,而在玉米秸沼液組中降低。而在菌群分布上,擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)一直是體系內細菌的優(yōu)勢菌群,甲烷八疊球菌(Methanosarcina)和甲烷桿菌屬(Methanobacterium)則是所有體系中的優(yōu)勢產甲烷古菌。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X712;S216.4
【圖文】：

系保持適宜的ｐＨ環(huán)境條件；（６）不產甲烷細菌為產甲烷細菌協(xié)助境”的環(huán)境條件，也因此而導致了產甲烷菌的緩慢進化。逡逑烷菌在厭氧條件下，能夠通過甲烷的生物合成以形成維持細胞生存所甲烷菌中存在原核與真核細胞所共有的代謝途徑：糖酵解途徑（ＥＭＰ（ＴＣＡ）、氨基酸和核苷酸代謝，但部分代謝所需的酶在產甲烷菌中甲烷菌屬于自養(yǎng)型生物，具有許多無機物進入細胞所需的通道蛋白，用環(huán)境中的化學能。產甲烷菌還具有將乳酸、六碳三羧酸、六碳二羧細胞體內的轉運蛋白。此外，產甲烷菌可以吸收環(huán)境中的Ｓ０４２？，通過最終形成Ｈ２Ｓ。產甲烷菌所具有的獨特代謝過程即為甲烷的生物合成用，這類古菌僅能通過甲烷生物合成的方式提供生長代謝所需的能量徑的不同，主要分為三種（如圖１－２）邋［２９］：乙酸發(fā)酵、二氧化碳還原。在進行甲烷生物合成時，產甲烷菌能夠經由電子呼吸鏈以促進跨膜成，而細胞膜內外化學梯度的產生推動了邋ＣＨ４的形成，并驅動細胞內的成邋ＡＴＰ［３３］。逡逑Ｃ０３逡逑

北京化工大學碩士學位論文也不相同，而ＤＧＧＥ技術正是利用這種差異來區(qū)分不同基因１－３，是用一對特異性引物擴增從樣品中提取出的核酸，獲得１６ＳｒＤＮＡ產物，進而在混合了梯度變性劑的聚丙烯酞胺凝膠過程中，ＤＮＡ達到對應的變性甲酞胺濃度時，結構中的雙鏈ＤＮＡ分子的泳動速率改變，得以分離逡逑

技術路線圖

【參考文獻】

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本文編號：2793283