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1、第22卷第4期广西农学报2007年8月Vol22,No4JournalofGuangxiAgricultureAugust,2007沼气发酵微生物菌群的研究现状蒙杰王敦球(广西桂林工学院资源与环境工程系,桂林541004)摘要:详细分析沼气发酵的基本机理及其主要微生物菌群,论述沼气发酵过程中微生物菌群对产沼气的影响,并指出水解性细菌、纤维素分解菌、白腐菌等对提高沼气产率具有不可忽视的作用,对开发研制新型高效沼气促进剂具有指导意义。关键词:沼气发酵微生物菌群产沼气影响中图分类号:S2164Q9388文献标识码:A文章编号:1003-4
2、374(2007)04-0046-04TheresearchsituationofmicrobefloraofbiogasfermentMENGJieetal(ResourceandEnvironmentEngineeringSchoolofGuilinPolytechnicUniversity,Guilin,Guangxi541004,China)Abstracts:Thispaperanalyzedthebasicmechanismofbiogasfermentanditsmainmicrobeflora,aswellasdiscussedflorasinfluen
3、cetobiogasproductionduringthefermentandindicatedthathydrolyzingmicroorganismsandcellulosedecomposingmicroorganismsandwhiterotfungietcallhaveimportantfunctiontoenhancebiogasproductionrateThisresearchhasaguidancetodevelopnewbiogasaccelerantsKeywords:biogasfermentmicrobeflorabiogaspr
4、oductioninfluence沼气是一种可再生能源,它可以作为农村炊事、照明等生活用能,是农村实现燃气化的一条有效途径。沼气与养殖、种植相结合进行综合利用,具有明显的经济效益。近年来,以沼气为纽带开展多项功能的综合利用,多梯级、多层次、良性循环利用的生态农业在绿色农业中占有举足轻重的地位。同时,为了更好地发挥以沼气为纽带的生态农业的作用,促进绿色农业的发展,提高沼气池的产沼气率具有重要意义。沼气发酵的影响因素有很多,比如发酵温度、pH值、微生物种群以及物料预处理情况等。沼气发酵是沼气微生物在厌气条件下分解有机物质产生甲烷和二氧化碳的过程。在这一过程中,非产甲
5、烷细菌与产甲烷细菌联合作用,发酵的效率与这两大类群微生物之间能否协调生长直接相关。在厌氧系统中,存在着种类繁多,关系复杂的微生物区系。甲烷的产生是这个微生物区系各种微生物相互平衡、协同作用的结[1]果。因此,研究发酵过程中微生物生理群的变化及其所引起的物质转化对产气效率的影响,对于有效地[2]控制发酵过程,提高产气效率具有重要的意义。1沼气发酵的基本机理和微生物群11沼气发酵的基本机理沼气发酵是由多种产甲烷细菌和非产甲烷细菌混合共同发酵完成的。沼气发酵的第一阶段由厌氧和兼性厌氧的水解性细菌或发酵性细菌将纤维素、淀粉等水解成单糖,并进一步形成丙酮;将蛋白质水解成氨
6、基酸,并进一步形成有机酸的氨;将脂类水解为甘油和脂肪酸,进一步形成丙酸、乙酸、丁酸、乙醇等。第收稿日期:2007-04-27修回日期:2007-05-15项目来源:桂林市科学研究与技术开发计划(050114-2)第一作者简介:蒙杰,男,1983,广西梧州,在读硕士研究生,从事环境工程方面的研究。第4期蒙杰等:沼气发酵微生物菌群的研究现状47二阶段由产氢产乙酸细菌群利用第一阶段产生的有机酸,氧化分解成乙酸和分子氢;第三阶段由严格厌氧的产甲烷细菌群(methangens)完成。在这个庞杂的混合发酵体系中,非产甲烷细菌为产甲烷细菌提供生长和产甲烷所需的基质,创造适宜的
7、氧化还原条件,并清除有毒物质;产甲烷细菌为非产甲烷细菌的生化反应解除反馈抑制,创造热力学上的有利条件;并且两类菌共同维持环境中适宜的pH值。产甲烷细菌和[3,4]非产甲烷细菌间通过互营联合实现甲烷的高效形成。22发酵过程的主要微生物整个厌氧消化过程是一个产甲烷细菌和非产甲烷细菌相互作用,相互制约的动态平衡过程。用于厌氧消化的原料几乎都是不溶性有机大分子的碳水化合物、脂肪和蛋白质等,只有通过水解酶把它们分解成较小的分子后才能被产氢产乙酸菌和产甲烷细菌利用,最终产生甲烷。水解过程通常较缓慢,因此是含高分子有机物或悬浮物
