稻田土菌群驯化对稻秆两步发酵产甲烷效果的影响

作者：王晶晶; 曹雷鹏^*; 李聪苗; 王玉; 刘玉环^*; 卢亚丽; 殷智威; 阮榕生

来源：环境科学学报, 2022, 42(07): 398-407.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2021.0482

• 稻秆
• 畜禽废水
• 稻田土菌群
• 挥发性脂肪酸
• 两步发酵
• 甲烷

为提高稻秆的降解率及其厌氧发酵甲烷产量，采用高氨氮畜禽废水作为氮源以驯化稻田土壤微生物，优化其降解稻秆的初始pH值，并评估水解产物液体发酵产甲烷性能.结果表明，混合组驯化的微生物产纤维素酶活性及对稻秆木质素的降解率高于其它组及先前文献报道，分别达到4.01 IU和51.96%，且后期水解液中总有机碳(Total organic carbon,TOC)及还原糖含量最高.随着初始pH值的提高，稻秆中纤维素、半纤维素和木质素的降解率显著增加，稻秆水解液中的挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)和TOC含量均显著增加，并在第7 d达到最高值.将水解稻秆7 d的水解液进行厌氧发酵显示，在初始pH=9.0条件下累积甲烷产量达到最大，为37.60 mL·mL-1水解液.本实验结果表明，驯化的稻田土微生物在碱性条件下可以更有效地降解稻秆，提高水解液中TOC及VFAs含量，从而提高厌氧发酵的甲烷产量.

• 单位
  生物质转化教育部工程研究中心; 南昌大学; 资源环境与化工学院