柳枝稷与牛粪共发酵的产甲烷特性及微生物群落特征

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1、分类号：单位代码：密级学号：硕士学位论文柳枝稷与牛粪共发酵的产甲烷特性及微生物群落特征研究生：郑泽慧指导教师：王小芬副教授合作指导教师：崔宗均教授申请学位门类级别：农学硕士专业名称：生物质工程研究方向：产业化沼气与微生物生态所在学院：农学与生物技术学院年月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、学

2、位论文作者签名樣时间：年《月〉日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签名：滋时间：年月士日导师签名时间：？年‘月曰摘要为推进产业沼气的发展，大中型沼气工程需要完成从环保主导到能源环保双赢的转型，需要开发多样化的沼气发酵原料和高效的发酵工艺。本研宄选择

3、柳枝稷这种可种植在我国边际性土地的能源草，首先，研宄柳枝稷的厌氧发酵特性；其次，探究柳枝稷与牛粪混合发酵的最适发酵比例，分析混合发酵对发酵效率和发酵动态的影响；最后，运用分子生物学方法，研宄混合发酵中微生物群落结构特征，探宄混合发酵的机理。本研宄为开发能源草的高效甲烷发酵技术提供理论依据和参考数据。以柳枝稷为单一原料进行中温批次发酵，含固率分别为、、、和，结果表明，柳枝稷是较好的甲烷发酵原料，含固率时，甲烷产量最高为，较高的含固率下柳枝稷厌氧发酵的产甲烷稳定性较差，发酵液在前期下降严重，出现产甲烷中断现象。将牛粪与柳枝稷以不同比例混合（、、、和分别在原料总含固率和条件下，进行批次发酵实

4、验，结果表明，含固率和下，最大甲烷产量均在配比下获得，为和分别比纯牛粪发酵的甲烷产量高出和柳枝稷与牛粪之间存在正向的协同效应，三种馄合比例发酵的甲烧产量均髙于单一原料发酵的叠加产量，其中，配比下的协同效应达到下）和下），同时，修正的模型和模型得出的动力学参数中，配比下的最大产甲烷速率和底物水解速率均高于其他配比，说明配比下发酵体系的产甲烷活性和水解酸化菌活性均较高。因此，是较好的共发酵比例。牛粪柳枝稷配比下进行含固率的批次发酵实验，并将结果与柳枝稷单发酵对比，结果表明，在含固率下，甲院产量较高为。共发酵能提髙发酵体系的稳定性，提高柳枝稷的利用率，提升发酵工艺的经济性，实际生产中推荐牛粪

5、柳枝稷混合比例含固率水力停留时间天。利用克隆文库和荧光定量的方法，分析含固率下不同比例牛粪柳枝稷共发酵过程中微生物的群落特征，结果表明，发酵原料混合比例对细菌的数量和菌群结构均有较大影响，甲烷产量较高的配比下，主要菌群为浮霉菌门、绿弯菌门和拟杆菌门，其他配比下的优势菌群为厚壁菌门。产甲烷菌方面，五种配比发酵时的优势甲烷菌均为甲烷鬃毛菌属。关键字：柳枝稷，厌氧发酵，共发酵，甲烧，牛粪，微生物群落AbstractTappingbiogasindustry,substitutingbiomethanetonaturalgastransitionoflargeandmediumbiogaspl

6、antsfrom"environment-center"modelto"win-win"oneofproducingbio-energyanddegradingpollutantsisimperative.Scaledproductionofmethaneneedseficientfermentationprocessandavarietyoffeedstock.Switchgrass{Panicumvirgatum)isacommonenergygrasswhichcouldbegrownonmarginalland.Inthisstudy,switchgrasswasconside

7、redasfeedstockformethaneproduction.Firstly,thecharacteristicsofanaerobicdigestingswitchgrasswereestablished.Secondly,Dairymanurewasco-digestedwithswitchgrasswithdifferentmixingratios.Theoptimalmixingratioandoptimaldosewasobt