【摘要】：由于建設成本低、適合農村等特點,沼氣已成為國家能源建設和新農村建設中優(yōu)先發(fā)展重點。然而,沼氣產(chǎn)量嚴重受到溫度的制約,低溫可造成沼氣池產(chǎn)氣大幅減少,大大限制沼氣在北方寒冷地區(qū)的推廣。其次,沼氣產(chǎn)氣速率還受到其主要發(fā)酵原料-纖維素類物質的降解和轉化效率的影響。因此,低溫環(huán)境下高效纖維素降解菌的獲得具有重要意義。本研究選取低溫凍土及與沼氣發(fā)酵相關的材料(牛糞、羊糞、沼泥)為研究樣本,對其厭氧纖維素降解菌的菌群結構進行了分析,從中篩選出高效的厭氧纖維素降解菌,構建了復合降解菌系,并應用于沼氣發(fā)酵。主要得到以下結果： 1、運用亨蓋特厭氧技術分離到264株厭氧纖維降解菌,其中35℃分離到191株,主要由Acetivibrio、Clostridium和Ruminococcus3個屬的類群組成；15℃分離到73株,主要由Clostridium、Bacteroides組成。不同類型的樣本間厭氧纖維素降解菌的菌群結構和數(shù)量也有較大差異,但整體上多樣性偏低,結構較為單一。 2、篩選到15株高效纖維素降解菌。其濾紙降解率和CMC酶活都高于18.51%和0.0116U,其中YBJ-301351的纖維素降解能力最好,濾紙降解率和CMC酶活分別是52.69%和0.033U。 3、用正交配對方法構建并篩選出兩種高效厭氧纖維素降解復合菌系C14C15,其酶活分別比YBJ-301351高出124%和60%,同時濾紙降解率分別比YBJ-301351提高了65.5%和25.9%。 4、復合菌系C14能夠明顯提高35℃和15℃沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣率以及玉米秸稈降解率。在35℃下,C14能夠快速啟動沼氣發(fā)酵,并且沼氣發(fā)酵總產(chǎn)氣量和甲烷總產(chǎn)氣量分別提高了27.3%和21.5%；在15℃下,對照與C14處理組日產(chǎn)氣速率均不太穩(wěn)定,但C14處理組總產(chǎn)氣量和甲烷總量分別比對照提高了25.7%和23.7%。 研究結果豐富了纖維素降解菌菌種資源,復合降解菌系的獲得也為提高寒區(qū)沼氣產(chǎn)氣速率和提高了有價值的資料。
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X172;S216.4

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