纖維素分解菌在玉米秸稈發(fā)酵中降解效果的研究.pdf

1、隨著日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境污染問題，農(nóng)作物秸稈的資源化開發(fā)和利用成為了國內(nèi)外研究的熱點。針對我國北方地區(qū)，農(nóng)作物秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)是提高秸稈資源利用率的有效方法。由于秸稈的特殊復(fù)雜結(jié)構(gòu)決定了微生物對其降解能力較弱，導(dǎo)致厭氧發(fā)酵時間長、產(chǎn)氣率低，因此篩選高效的纖維素分解菌并利用其降解秸稈中的纖維素，將其轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，以此提高秸稈的生物降解性能和厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣性能，這對解決秸稈資源化利用具有十分重要的意義。
　　本研究以獲得高效纖

2、維素分解菌為目的，從堆漚的玉米秸稈樣品中分離出24株能利用羧甲基纖維素鈉的菌株，再經(jīng)剛果紅平板法和濾紙潰爛試驗法進(jìn)行初篩，獲得16株降解能力較強(qiáng)的菌株。在此基礎(chǔ)上，將這16株菌株進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，通過測定酶活力，篩選出降解纖維素能力最強(qiáng)的一株菌株F2。
　　試驗將篩選出來的纖維素分解菌F2接種入秸稈堆漚預(yù)處理中，以不添加菌劑為空白對照，15d后測定秸稈樣品的纖維素含量、VS含量、總有機(jī)碳含量，驗證該菌劑對秸稈的降解效果。結(jié)果，加菌堆漚

3、15d后秸稈的總有機(jī)碳含量降低了10.06％，VS去除率和纖維素降解率分別為21.45％、24.79％，比未加菌堆漚預(yù)處理分別提高了10.74％、10.60％。
　　再將堆漚預(yù)處理后的兩組秸稈進(jìn)行厭氧發(fā)酵試驗，研究對發(fā)酵產(chǎn)氣效果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加菌堆漚預(yù)處理的秸稈在厭氧發(fā)酵的第9天就達(dá)到峰值，比未加菌堆漚預(yù)處理提前了4天，此時pH值從酸性恢復(fù)至中性，VFA含量開始下降，日最高產(chǎn)氣量達(dá)1470mL，累計產(chǎn)氣量高達(dá)23641mL，比

4、未加菌堆漚預(yù)處理提高了16.87％，產(chǎn)甲烷率也高于未加菌預(yù)處理的秸稈，且比未加菌堆漚預(yù)處理秸稈提前進(jìn)入發(fā)酵穩(wěn)定運(yùn)行。
　　試驗根據(jù)不同的堆漚時間和添加菌劑情況，設(shè)計8組預(yù)處理試驗，并將8組秸稈進(jìn)行厭氧發(fā)酵。結(jié)果，在同一堆漚處理時間條件下，加菌堆漚預(yù)處理后的秸稈產(chǎn)氣高峰出現(xiàn)時間均比未加菌堆漚預(yù)處理出現(xiàn)得早，且峰值和累計產(chǎn)氣量、產(chǎn)甲烷率、干物質(zhì)產(chǎn)氣率、發(fā)酵前后VS去除率均有明顯的提高，且加菌堆漚預(yù)處理15d后的秸稈各個參數(shù)值都為最高。