产纤维二糖芽孢梭菌的分离及其生理学性状研究

从以造纸(石灰法)废液作为甲烷发酵基质中分离出一株厌氧纤维素分解细菌。该菌琼脂表面菌落呈圆形、乳白色、边缘波状、不产生色素,在纤维素滚管琼脂培养基上培养5天后菌落直径达1.5—2.0毫米。细胞呈直或微弯杆状、0.8—0.5×3.2-4.5微米、周毛、形成末端球形芽孢。革兰氏阴性,最适生长pH7.0,最适生长温度35℃。发酵纤维素、葡萄糖产生氢、二氧化碳、醋酸及微量丙酸、乳酸。     

甲酸甲烷杆菌PD—1的分离及其生理性状

从厌氧降解苯酚产甲烷发酵波中分离出一株甲酸甲烷杆菌PD-1。该菌株革兰氏染色阴性,不运动,不形成芽孢。细胞单个、两个或多个成链状,单细胞大小为0.4—0.5×2.75—5.0μm,在琼脂培养基表面上菌落呈圆形,37℃培养10天左右菌落小而呈灰白色,14天后直径达2毫米呈谈黄色。利用80％H_2+20％CO_2和甲酸盐产生甲烷,不利用乙酸盐、甲醇、甲胺类,生长不需要瘤胃液、酵母膏、胰蛋白胨和维生素,但添加其中一种时对生长有刺激作用。最适生长温度为40℃,最适生长pH为7。     

一株纤维素降解菌的筛选及其在沼气应用中的研究

利用实验室保存的细菌、真菌和从牛粪、猪粪中分离出来的多株菌株,对秸秆纤维素进行降解试验,从而筛选出了能够降解秸秆纤维素(降解率为43.75%)的优势菌株.用几株降解效果较理想的菌株处理秸秆,对处理后的秸秆进行沼气发酵,通过高效气相色谱仪对沼气成分进行分析,发现从牛粪中筛选出的N2菌株效果较好,发酵2周后,其产气中甲烷含量为62.48%(体积分数,下同),二氧化碳含量为31.83%,氮气含量为2.11%.通过生理生化鉴定,初步鉴定N2菌株为枯草杆菌(Bacillus subtilis).     

一株纤维素降解新菌种发酵玉米秸秆的生物产氢特性研究

试验从连续流发酵产氢反应器（ZL92114474．1）中分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridilan sp．X9。X9利用微晶纤维素（MC）作为发酵产氢底物,得到最大单位体积产氢量（YH2）、比产氢率（YH2／s）和纤维素降解率分别为780mL H2／L-culture、5．1mmol H2／g-cellulose和69．6％。采用酸、碱、氨水和酸化汽爆方式预处理玉米秸秆,结果表明,酸化汽爆方式可以获得最佳的预处理效果。x9利用酸化汽爆玉米秸秆（cSES）发酵产氢的YH2、YH2／s和纤维索降解率分别达到730mL H2／L-culture、4．3mmol H2／g-cellulose和64％。这说明新菌种X9在利用玉米秸秆类生物质纤维素发酵产氢方面具有很好的应用潜力。     

混合菌群用于纤维素糖化和燃料酒精发酵的试验研究

采用刚果红纤维素平板法分别从田间腐烂的秸秆、潮湿地中的腐烂落叶内筛选出12株分解纤维素的菌株,分别进行了在不同温度、pH和时间条件下的羧甲基纤维素酶活(CMC)和滤纸酶活(FPA)的检测,筛选出了4株分解效率较高的菌株。采用正交实验研究了2株菌活性的主要影响因素,最终筛选出了2株产酶稳定的纤维素分解菌。采用扫描电镜,对菌株形貌进行了分析。应用2株纤维素分解菌和酵母菌混合菌种发酵的同时糖化发酵工艺,分别进行了单菌株和混合菌株的玉米秸秆糖化及燃料酒精发酵的试验研究,研究表明,混合菌群发酵后酒精产量为16g酒精/100g秸秆。     

常温降解玉米秸秆复合菌系及其微生物多样性研究

为了能够在常温条件下高效降解玉米秸秆,从常年种植玉米的农田土壤中选取土样,通过连续的限制性培养,以纤维素降解率为筛选主要指标,得到了一组高效纤维素分解复合菌系。复合菌系木质纤维素最适的分解温度为30℃,p H值为8,此时滤纸和玉米秸秆的降解率分别为66.5%和66.1%,玉米秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为17.0%,85.1%和34.4%。通过高通量测序方法分析了复合菌系的微生物多样性,结果表明:在属的水平上,复合菌系主要由33.9%假单胞菌属(Pseudomonas),11.8%拟杆菌属(Bacteroides),6.9%食酸菌属(Acidovorax),3.8%产碱杆菌属(Alcaligenes),1%丁酸弧菌属(Butyrivibrio)等组成;在种的水平上,菌系主要由2%粪产碱杆菌(Alcallgenes-faecalis),1.5%空气除氮微枝杆菌(Microvirgula-aerodenitrificans)等组成。常温复合菌系能高效分解纤维素、半纤维素等成分,在寒区农业废弃物资源化利用方面有着一定的应用潜力。     

丁酸型产氢细菌WN9利用谷糠发酵的产氢特征

该研究从牡丹江江滨公园的河道底泥样中筛选获得1株丁酸型发酵产氢细菌的新菌株Clostridium butyricum WN9,并分别以葡萄糖和小米内、外壳谷糠为底物进行发酵产氢实验。实验结果表明:以葡萄糖为底物时,最大比产氢率为1.89 mol/mol;以小米内、外壳谷糠为底物时,内壳谷糠更易被利用,最适宜的内、外壳谷糠浓度分别为50,30 g/L,最大比产氢率分别为20.1,12.7 mL/g;低初始pH值条件(pH6.0)有利于提高谷糠转化效率,当内、外壳谷糠浓度均为50 g/L,初始pH值为6.0时,最大比产氢率分别提高至21.5,15.5 mL/g。     

NH_4~+对混合菌种的生长及光合产氢的影响

针对NH4+浓度对混合菌种的生长与光合产氢的影响进行了试验研究.通过对3种生长模型的对比,确定了修正的Compertz方程作为描述混合菌种光合生长的模型.结果表明NH4+对混合菌种的最大菌浊度影响不大.通过pH值的控制与不控制时不同NH4+浓度的对比产氢试验,发现不控制pH值时,NH4+对混合菌种光合产氢的抑制作用显著;而控制pH=7.0时,2.8mmol/L的NH4+浓度比无NH4+时的产氢率高、产氢速率快,而后随着NH4+浓度的继续增大,产氢率不断减少.这表明控制pH时,适当低浓度的NH4+可以提高混合菌种的光合产氢率以及产氢速率.无论是否控制pH值,只有NH4+被菌体的生长所消耗掉,才开始产氢,这表明NH4+对产氢的抑制作用在一定范围内是可恢复的.同时通过混合菌种与纯菌株Rh.Palustris Z02的对比试验发现,无论对于生长还是产氢,NH4+对混合菌种的影响均小于对纯菌株Rh.Palustris Z02的影响.     

低温纤维素降解菌系对沼气发酵过程中产酸、产气的影响

将本实验室一组稳定的低温兼性厌氧纤维素降解菌系X1接种到水稻秸秆和牛粪混合沼气发酵底物中,研究其在20℃低温沼气发酵过程中对产酸、产气的影响。结果表明,底物降解时主要产生乙酸、丙酸和丁酸,使pH值下降,处理组处理12 d时乙酸、总挥发性脂肪酸及甲烷含量分别为1.22,2.23 g/L和37.50%,对照组分别为0.47,0.81 g/L和28.50%。处理12 d后随着乙酸含量的逐渐下降,甲烷含量明显提高,15 d为50.20%,24 d达到67.60%,而对照仅为35%和43.30%;总产气量处理较对照提高76.81%。由此可见,菌系X1降解纤维素类物质时为甲烷合成提供了较多的前体物质,有效地提高了甲烷含量和产气量,使产气启动期提前。     

玉米秸秆厌氧发酵过程中的氮源优化

文章以玉米秸秆为厌氧发酵的原料,以尿素和硝酸铵为外加氮源(两者的添加浓度分别为0,1,2,4 g/L)进行批次发酵试验。试验结果表明,尿素添加浓度为1 g/L的试验组的甲烷产率最高,甲烷产率(以单位TS计)为217.50 mL/g。在25 L反应器中进行连续进料的玉米秸秆厌氧发酵试验,以添加1 g/L的尿素和不加尿素的试验组作为对照,试验结果表明:添加尿素的试验组的甲烷产率显著高于不加尿素的试验组,且产气高峰相对提前;适合玉米秸秆厌氧发酵的最适C/N值为22~24;添加尿素能够显著提高纤维素和半纤维素的降解率,但对木质素降解率的提高不明显。     

一株极端嗜热厌氧纤维素分解细菌的分离和生理性状研究

从新西兰Ｒｏｔｏｒｕａ的曙泉中分离出一株厌氧，极端嗜热的纤维素分解细菌。该菌株革兰氏染色阴性，不运动，不形成芽孢。细胞单个、成对或成链，呈直杆状，宽１．０－１．２μｍ，长３．０－７．０μｍ，在纤维素琼脂滚管上７０℃培养４天以后的菌落形态呈不规则状，不透明，产生淡黄色色素，发酵纤维素、纤维二糖、葡萄糖产生氢、二氧化碳、二氧化碳、乙醇、乙酸、微量乳酸。     

一株纤维素降解新菌种发酵玉米秸秆的生物产氢特性研究

从连续流发酵产氢反应器(ZL9211474.1)中分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium.sp.X9,X9利用微晶纤维素(MC)作为发酵产氢底物,得到最大单位体积产氢量(YH2)、比产氢率(YH2/s)和纤维素降解率分别为780mL H2/L-culture、5.1mmol H2/g-cellulose和69.6%.采用酸、碱、氨水和酸化汽曝4种方式预处理玉米秸秆,结果表明,酸化汽曝方式可以获得最佳的预处理效果.X9利用酸化汽曝预处理的玉米秸秆发酵产氢的YH2、YH2/s和纤维素降解率分别达到730mL H2/L-cuhllre、4.3mmol H2/g-ceulllose和64.0%.这说明新菌种X9在利用玉米秸秆类生物质纤维素发酵产氢方面具有很好的应用潜力.     

一株纤维素降解新菌种发酵玉米秸杆的生物产氢特性研究

试验从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9.X9利用微晶纤维素(MC)作为发酵产氢底物,得到最大单位体积产氢量(YH2)、比产氢率(YH2/s)和纤维素降解率分别为780 mL H2/L-culture、5.1 mmol H2/g-cellulose和69.6%.采用酸、碱、氨水和酸化汽爆方式预处理玉米秸秆,结果表明,酸化汽爆方式可以获得最佳的预处理效果.X9利用酸化汽爆玉米秸秆(cSES)发酵产氢的YH2、YH2/8和纤维素降解率分别达到730 ml H2/L-culture、4.3 mmol H2/g-cellulose和64%.这说明新菌种X9在利用玉米秸秆类生物质纤维素发酵产氢方面具有很好的应用潜力.     

一株Clostridium属厌氧菌的分子鉴定与产氢特性

采用厌氧培养技术分离出产氢细菌Rennanpilyf33。通过16SrDNA测序和比对证实,该菌株是目前尚未报道过的一个新菌种。菌株Rennanqilyf33国际生物信息学数据库GenBank的注册登录号为AY332380。采用间歇试验测定其产氢量和细菌生长的结果表明,菌株Rennanpilyf33在葡萄糖浓度为12~5g／L时具有最大的细胞生长量和比产气率,分别为0.055OD600nm和0.08mol H~2／mol glucose；最佳生长和产氢的pH值为4.0左右,此时细胞生长量和比产氢率分别为0.071OD600nm和0.10molH~2／mol glucose。     

双菌混合降解生物质气化焦油废水的试验研究

采用实验室筛选和保存的F4和X11菌株,对生物质气化洗涤废水中的COD和焦油降解情况进行研究,考察温度、pH和时间对降解效果的影响。结果表明,F4和X11两种菌混合的降解效果要高于单菌的降解效果,在温度为30℃,pH为5.5时,COD和焦油降解率较高,分别为88.64/和80.85/。     

纤维素降解及产氢影响因素的分析

试验研究了纤维素的降解过程及其糖化液的产氢情况.试验结果表明,影响纤维素降解的因素的主次顺序:酸的质量分数＞降解温度＞降解时间.以降解后的纤维素作为R3的营养底物时,R3的产氢效能并不是很理想,在乙酸质量分数为20%、降解温度为70℃、降解时间为1.5 h,盐酸质量分数为20%、降解温度为70℃、降解时间为1 h的条件下,氢气产量均达到最大值(20 ml).虽然氢气总产量不高,但是研究结果表明,纤维素糖化液仍有产氢潜力,有必要作进一步的研究.     

pH值调控对发酵产氢的影响

利用厌氧活性污泥作产氢接种物，发酵有机质产生氢气，一般是在酸性条件下进行的。以厌氧活性污泥作接种物，有机酸为基质，在厌氧、恒温25℃、不同的pH值下，启动发酵产氢，以及监测产氢过程中的pH值变化，得出pH值过高时，有大量的甲烷生成，pH值过低时，则对产氢细菌不利，难于产氢。启动发酵产氢时，pH值不宜底于4．3，较为适宜的产氢pH值范围4．5～5．5。     

进料配比对牛粪和玉米秸秆半连续厌氧发酵的影响

为了提高牛粪和玉米秸秆混合厌氧发酵时的产气性能,采用全混合式反应器对总固体混合比(Total Solid Mixing Ratios,TSMR)不同的原料进行半连续厌氧发酵,并研究各发酵系统的产气性能、稳定性和物质转化能力。研究结果表明:系统稳定运行后,当牛粪和玉米秸秆的TSMR为1∶3时,发酵系统的产气性能最佳,甲烷产量为3.94 L/d,分别比纯牛粪和纯玉米秸秆发酵提高了23.67%和20.44%,且该混合比下的木质纤维素降解率最高,可达56.55%;TSMR不同的发酵系统均能稳定运行,且稳定运行期间的总碱度为5 000～8 000 mg/L,总挥发性脂肪酸的浓度小于100 mg/L,pH值为7.0～7.4,氨氮浓度未达抑制值并随着混合原料中玉米秸秆占比的增大而减小。     

一株产甲烷杆菌XJ-1的分离及鉴定

采用改良Hungate厌氧操作技术,从沼气池中分离出一株甲烷杆菌XJ-1。XJ-1菌株呈略弯、扭曲和直杆形态,一般单生、成对或少数成串。菌体长3～6μm,直径为0.3～0.5μm。能够利用甲酸钠和H2/CO2转化成甲烷,不利用乙酸钠、甲醇、甲胺、二甲胺、乙二醇和丙二醇等。最适生长温度为37℃,最适盐浓度为1%,最适生长pH为7.0～8.0,对青霉素、罗红霉素、利福平、硫酸新霉素、硫酸卡那霉素和硫酸链霉素有抗性,对盐酸四环素和氯霉素敏感。经生理生化及系统发育鉴定为甲酸甲烷杆菌。     

厨余垃圾高效降解菌的筛选及降解特性研究

利用微生物发酵技术将厨余垃圾变成绿色有机肥,可有效实现厨余垃圾的减量化、无害化和资源化。该研究利用水解圈法从市售腐熟剂中筛选分离得到3种菌株(命名为TS-1、TS-2和TS-3)并研究其降解特性。酶活力测定结果表明:TS-2菌株具有产淀粉酶、脂肪酶、蛋白质酶和纤维素酶活性,且蛋白酶活力是345.7 IU,可以作为1种高效蛋白质降解菌剂的候选菌株。TS-1菌株具有蛋白质和纤维素降解能力,活力分别是225.1 IU和30.04 IU;TS-3菌株的淀粉酶活力是437.6 IU,表明该菌株可以作为1种高效淀粉降解的候选菌株。后续的耐盐性测试表明3种菌株的耐盐性较强,可以适应大部分降解环境。最后通过形态学观察和16SrDNA序列分析和比对,得出3种菌株都属于枯草芽孢杆菌属。