基于嗜氢产甲烷菌代谢的沼气异位生物提纯及其菌群组成分析

作者：汤晴; 缪恒锋; 黄振兴; 徐锦; 赵明星^*; 阮文权

来源：基因组学与应用生物学, 2020, 39(10): 4596-4603.

DOI：10.13417/j.gab.039.004596

• 厌氧发酵
• 沼气
• 生物提纯
• 嗜氢产甲烷菌

本研究对餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼气进行异位生物提纯,研究发酵和提纯过程中的反应特性,并对提纯过程中的微生物变化进行分析。餐厨垃圾高固态厌氧发酵产生的沼气中CH4浓度为54.7%,CO2浓度为24.1%。累积沼气产量不断增加,挥发性脂肪酸浓度呈先上升后下降趋势。通过外源添加H2对发酵产生的沼气进行异位生物提纯,提纯后的气体中CH4浓度提高到96.1%,而CO2浓度降低到1.8%,H2浓度仅为0.3%,H2转化率达到99%以上。通过高通量测序对提纯过程中的微生物进行分析结果表明嗜氢产甲烷菌在提纯过程中选择性富集,Methanoculleus和Methanobacterium在反应结束时丰度最高,而嗜酸型产甲烷菌的相对丰度不断降低。由于嗜氢产甲烷菌的高度富集,提纯体系中微生物数量减少微生物多样性降低。实验结果表明,利用嗜氢产甲烷菌的代谢作用能有效提高CH4浓度。

• 单位
  江南大学; 土木工程学院