低溫沼氣產(chǎn)氣量及效率提升綜合方案

低溫沼氣產(chǎn)氣量及效率提升綜合方案實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理及任?wù)1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 以沼氣發(fā)酵原理為基礎(chǔ)，通過(guò)在厭氧發(fā)酵過(guò)程中研究微生物、相關(guān)酶活性的變化過(guò)程以及與沼氣產(chǎn)生之間的關(guān)系及動(dòng)力學(xué)模型，以及非產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)甲烷菌在整個(gè)沼氣發(fā)酵過(guò)程中的作用和功能，分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化及沼氣形成特點(diǎn)和整個(gè)反應(yīng)過(guò)程鏈的促進(jìn)作用和反饋抑制特點(diǎn)，分析沼氣產(chǎn)生過(guò)程的生化過(guò)程特點(diǎn)，其物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化及產(chǎn)生沼氣的過(guò)程與能量代謝流的關(guān)系及其平衡關(guān)系。（2） 研制基于高效生產(chǎn)沼氣的微生物和酶催化劑，完善催化劑成熟的制備工藝，使沼氣產(chǎn)量提高，研究高效產(chǎn)沼氣的生化反應(yīng)體系有效控制模式及調(diào)控優(yōu)化技術(shù)措施，開(kāi)發(fā)出可用于沼氣生產(chǎn)的基于專(zhuān)用微生物菌群和生物酶的高效催化劑制品。（3） 通過(guò)添加發(fā)酵促進(jìn)劑，篩選出能提高沼氣產(chǎn)量的外源添加物，篩選出各外源添加物后進(jìn)行正交及驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)合考慮促氣效果及經(jīng)濟(jì)成本，得出最優(yōu)組合，最后將該組合在沼氣池中進(jìn)行效果驗(yàn)證。1.2實(shí)驗(yàn)原理（1） 沼氣工程是一個(gè)復(fù)雜的生化過(guò)程，需要多種產(chǎn)沼氣微生物參與，多種生物酶促進(jìn)了生物質(zhì)向沼氣的轉(zhuǎn)化。大體可分為三個(gè)階段:水解一產(chǎn)酸一產(chǎn)甲烷。水解階段是在微生物的作用下把不溶于水的固形有機(jī)物轉(zhuǎn)變成可溶于水的物質(zhì)。許多微生物能分泌各種胞外酶，在胞外酶的作用下，固形有機(jī)物被水解成相對(duì)分子質(zhì)量較小的可溶性物質(zhì)。如纖維素酶、淀粉酶、蛋白質(zhì)酶和脂肪酶等，通過(guò)對(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行體外酶解，將多糖水解成單糖或二糖，蛋白質(zhì)分解成多肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪。產(chǎn)酸階段是指第一階段產(chǎn)生的各種可溶性物質(zhì)（單糖、氨基酸、脂肪酸）進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)后，在各種細(xì)菌胞內(nèi)酶作用下繼續(xù)分解代謝轉(zhuǎn)化成低分子物質(zhì)，如丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等簡(jiǎn)單的有機(jī)物質(zhì)。最主要的產(chǎn)物是乙酸，也有氫（H2）、二氧化碳（CO2）、氨（NH3）和少量的其他產(chǎn)物。產(chǎn)甲烷階段由產(chǎn)甲烷菌將前一階段產(chǎn)生的低分子化合物如乙酸、甲酸、氫和二氧化碳還原轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椤Ｖ虚g產(chǎn)物乙酸、氫氣等對(duì)產(chǎn)甲烷有雙重作用，在其高于一定濃度時(shí)，抑制產(chǎn)甲烷。若能夠很快被消耗，維持低的濃度時(shí)，對(duì)產(chǎn)甲烷有促進(jìn)作用。在沼氣厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中，非產(chǎn)甲烷菌能為產(chǎn)甲烷菌提供營(yíng)養(yǎng)，而且創(chuàng)造生活條件；產(chǎn)甲烷菌則將非產(chǎn)甲烷菌的代謝終產(chǎn)物H2/CO2及乙酸加以利用，產(chǎn)生甲烷。當(dāng)前沼氣工程中生物質(zhì)轉(zhuǎn)化不充分，產(chǎn)氣量不足，為了增加沼氣的產(chǎn)氣量，提高非產(chǎn)甲烷菌對(duì)有機(jī)物的水解速度比產(chǎn)甲烷菌的繼續(xù)富集更重要，特別是對(duì)纖維素的分解速度，在沼氣自然發(fā)酵過(guò)程中，微生物對(duì)纖維素的分解較慢，應(yīng)用產(chǎn)纖維素酶的菌株可以提高生物質(zhì)的利用率，使畜禽糞便得到充分水解，提高沼氣的產(chǎn)氣量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明接種低溫馴化微生物對(duì)提高沼氣產(chǎn)量起著決定性作用。（2） 目前常見(jiàn)的沼氣高效催化劑產(chǎn)品主要是由一些耐低溫纖維素降解菌和耐低溫發(fā)酵細(xì)菌組成，但其在低溫條件下應(yīng)用效果有限。這與沼氣發(fā)酵過(guò)程有關(guān)，在沼氣發(fā)酵過(guò)程中共有四大類(lèi)群微生物參與，分別是：水解發(fā)酵菌群、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群、同型產(chǎn)乙酸菌群和產(chǎn)甲烷菌群，他們之間相互依賴又相互制約，共同構(gòu)成了一條厭氧消化生物鏈。由于產(chǎn)甲烷菌利用氫氣、二氧化碳和乙酸等簡(jiǎn)單有機(jī)物質(zhì)生成甲烷，其倍增時(shí)間長(zhǎng)，因此一般認(rèn)為產(chǎn)甲烷菌合成甲烷的階段為沼氣發(fā)酵的限速步驟。產(chǎn)甲烷菌群相對(duì)于其它菌群對(duì)低溫更為敏感，所以，在北方地區(qū)低溫沼氣發(fā)酵系統(tǒng)中常常出現(xiàn)揮發(fā)酸積累甚至酸化的現(xiàn)象。如果能選育出在低溫條件下具有較高活性的產(chǎn)甲烷菌株，優(yōu)化組配成產(chǎn)甲烷菌劑投加到沼氣發(fā)酵系統(tǒng)中，進(jìn)行生物強(qiáng)化沼氣發(fā)酵過(guò)程，理論上就可以提高低溫條件下產(chǎn)沼氣效率。但產(chǎn)甲烷菌傳代和培養(yǎng)條件苛刻，需嚴(yán)格厭氧，且倍增時(shí)間長(zhǎng)，這給低溫沼氣發(fā)酵菌劑的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了很大的困難。盡管產(chǎn)甲烷菌的活性對(duì)于沼氣發(fā)酵起著決定性作用，但如果忽略其它相關(guān)微生物菌群的作用也不能達(dá)到理想的效果，因此，應(yīng)從提高產(chǎn)甲烷菌活性、優(yōu)化其它不產(chǎn)甲烷菌群，從整體上對(duì)沼氣發(fā)酵微生物生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)沼氣發(fā)酵過(guò)程的高效轉(zhuǎn)化。（3）為了有效激活低溫環(huán)境下沼氣發(fā)酵系統(tǒng)中各微生物的生理活性，國(guó)內(nèi)外對(duì)外源促進(jìn)劑進(jìn)行了系統(tǒng)研究。沼氣發(fā)酵促進(jìn)劑即指從產(chǎn)沼氣發(fā)酵系統(tǒng)以外加人的以期提高沼氣產(chǎn)量、甲烷含量的物質(zhì)，如酶、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝促進(jìn)物、吸附劑、螯合劑等。眾多文獻(xiàn)表明，向產(chǎn)沼氣系統(tǒng)中加入促進(jìn)劑，可以促進(jìn)系統(tǒng)微生物的代謝，提高系統(tǒng)生物量，改善厭氧發(fā)酵各階段的作用效率，從而更有效地利用底物，最終提高沼氣產(chǎn)量。尤其在低溫環(huán)境下，促進(jìn)劑可激活系統(tǒng)微生物的代謝活性，解除低溫抑制，提高產(chǎn)氣量。當(dāng)前對(duì)沼氣發(fā)酵促進(jìn)劑的產(chǎn)氣影響研究主要集中在尋求有促氣作用的各種外源促進(jìn)劑及不同添加物的促氣效果等方面，而對(duì)于不同添加物之間的復(fù)合作用以及提高產(chǎn)氣的具體機(jī)制研究還不多。因此，可加強(qiáng)低溫下促進(jìn)劑的激活機(jī)理、低溫高效促進(jìn)劑開(kāi)發(fā)、促進(jìn)劑投配調(diào)控方法等方面的研究，最大程度地提高低溫沼氣產(chǎn)效率。1.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)（1） 在成熟的沼氣發(fā)酵池中分離出主要優(yōu)勢(shì)微生物，并篩選出促進(jìn)產(chǎn)生沼氣的纖維分解、半纖維分解、淀粉分解及一些特殊的產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸有益微生物菌群。（2） 在厭氧發(fā)酵過(guò)程中研究微生物、相關(guān)酶活性的變化過(guò)程以及與沼氣產(chǎn)生之間的關(guān)系及動(dòng)力學(xué)模型，研究非產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)甲烷菌在整個(gè)沼氣發(fā)酵過(guò)程中的作用和功能，分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化及沼氣形成特點(diǎn)，以及整個(gè)反應(yīng)過(guò)程鏈的促進(jìn)作用和反饋抑制特點(diǎn)。分析沼氣產(chǎn)生過(guò)程的生化過(guò)程特點(diǎn)，其物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化及產(chǎn)生沼氣的過(guò)程與能量代謝流的關(guān)系及其平衡關(guān)系，為進(jìn)一步生化過(guò)程控制提供理論依據(jù)。（3） 利用現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)對(duì)沼氣產(chǎn)特有發(fā)酵菌種進(jìn)行馴化及培養(yǎng)，以高效低溫纖維分解、半纖維分解、淀粉分解及一些特殊的產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸有益微生物菌群為基礎(chǔ)，添加保護(hù)劑和穩(wěn)定劑等助劑，研制基于高效生產(chǎn)沼氣的微生物和酶催化劑，完善催化劑成熟的制備工藝，使沼氣產(chǎn)量提高。（4） 通過(guò)添加發(fā)酵促進(jìn)劑，篩選出能提高沼氣產(chǎn)量的外源添加物，而后進(jìn)行正交及驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)合考慮促氣效果及經(jīng)濟(jì)成本，得出最優(yōu)組合，最后將該組合在沼氣池中進(jìn)行效果驗(yàn)證。（5） 研究高效產(chǎn)沼氣的生化反應(yīng)體系有效控制模式及調(diào)控優(yōu)化技術(shù)措施。根據(jù)重慶白市驛板鴨食品有限責(zé)任公司現(xiàn)有沼氣工程運(yùn)行特點(diǎn)，制定應(yīng)用技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用，確定沼氣催化劑最佳使用比例量和時(shí)間間隔，以及物料添加量，溶氧量、pH和氧化還原電位等，制定成熟應(yīng)用技術(shù)措施方案。文獻(xiàn)查閱及資料分析、實(shí)驗(yàn)優(yōu)先級(jí)2.1高效催化劑2.1.1、 纖維素酶產(chǎn)生菌2.1.2、 產(chǎn)乙酸菌2.1.2、 產(chǎn)甲烷復(fù)合菌劑一一中科院成都生物研究所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)甲烷復(fù)合菌劑，活菌數(shù)達(dá)到2X107個(gè)/克。投加該菌劑后，在常溫條件下，與普通污泥對(duì)比，啟動(dòng)時(shí)間至少縮短1/2，甲烷濃度相當(dāng)，沼氣總產(chǎn)氣量可以提高25%以上。2.1.3、 產(chǎn)氫菌一一產(chǎn)氫菌對(duì)沼氣發(fā)酵的生物強(qiáng)化作用可提高沼氣總產(chǎn)量和甲烷總產(chǎn)量，累積甲烷產(chǎn)量增加11%。2.2發(fā)酵促進(jìn)劑2.2.1、酶類(lèi)一一呂淑霞和陳祖潔的研究表明：發(fā)酵物中（以TS計(jì)）添加3g.kg-1固體纖維素酶，甲烷產(chǎn)率可提高52.1%；而添加30U.kg-1液體纖維素酶，甲烷產(chǎn)率的提高幅度可高達(dá)88.8%ORademacher等人也添加多種酶用來(lái)提高厭氧污泥消化速率。Scheidat等人在初沉池污泥中加人蛋白酶、糖化酶和脂肪酶，發(fā)現(xiàn)在39°C和55°C下均能明顯地提高水解作用。張無(wú)敵等人采用3種不同配方的水解酶進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明配方l和2均可提高沼氣產(chǎn)量，分別為26.8l%和13.75%。2.2.2、 啤酒糟一一啤酒糟中含有酵母、微量元素等促進(jìn)發(fā)酵微生物生長(zhǎng)代謝的因子，另外還含有粗蛋白、淀粉、糖分等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在生長(zhǎng)因子和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的共同作用下可使產(chǎn)氣量提高，并且在發(fā)酵前期能加速糞便中可溶性物質(zhì)的降解，從而使得前期啤酒糟的促進(jìn)作用更大，可考慮將其與加速產(chǎn)甲烷過(guò)程的添加物同時(shí)使用從而實(shí)現(xiàn)在發(fā)酵全過(guò)程均能提高產(chǎn)氣量。2.2.3、 微量元素——添加一定的微量元素如銘、銅、鎳、鋅、鐵、硒等能夠促進(jìn)沼氣發(fā)酵微生物尤其是產(chǎn)甲烷菌菌群的活性，從而提高產(chǎn)氣量。Geeta等人的研究表明2.5mg.L-1的Ni能最高增加54%的產(chǎn)氣量。Speece等人發(fā)現(xiàn)，添加Ni時(shí)每克VSS的底物（乙酸）利用率可達(dá)10g.g-1d-1，而不加Ni時(shí)只有2-4.6g.g-1d-1，同時(shí)添加Ni和酵母提取物的底物（乙酸）可達(dá)l2-15g乙酸.g-1d-1。Sigh和Singh的研究表明，奶牛糞中添加Cu（N03）。亦能促進(jìn)產(chǎn)氣，在48d的停留時(shí)間內(nèi)產(chǎn)氣率比對(duì)照的0.036m-3.kg-1提高22.22%。同時(shí)，將各種微量元素組合應(yīng)用也有較好的效果。李亞新和董春娟分別以醋酸鈣和乙醇為基質(zhì)，得出激活產(chǎn)甲烷菌的最佳微量元素組合為Fe，C0，Ni，與對(duì)照相比，產(chǎn)氣速率分別提高了24.6%和25.4%。而陳朝猛等人以有機(jī)生活垃圾為底物投加Fe，Co,Ni，與不投加的系統(tǒng)相比，產(chǎn)氣量增加了43.4%，甲烷含量提高了5.1%，COD去除率提高了10.2%。2.2.4、 吸附劑——一些吸附劑也能改善產(chǎn)氣效果，吸附劑將微生物聚集起來(lái)，增加微生物密度，同時(shí)能保持對(duì)微生物生長(zhǎng)有利的環(huán)境，從而讓微生物更好地降解有機(jī)物質(zhì)，加快揮發(fā)酸的消耗，提高產(chǎn)氣量。Madamwar和Mithal在系統(tǒng)中加入10g.L-1的商用5果膠，使得最大產(chǎn)氣量增加了150%，并且CH4含量可達(dá)65%。根據(jù)Kumar等人的研究，在批量式和半連續(xù)發(fā)酵裝置中，添加商用木炭DarcoG-60能使沼氣量分別提高17%和34.7%。Patel和Madamwar對(duì)不同的吸附劑進(jìn)行了試驗(yàn)，有乳凝膠、聚乙烯醇、活性炭、果膠、高嶺土、硅膠、鋁粉、皂土、滑石土等，發(fā)現(xiàn)隨著加入吸附劑量的增加，沼氣量和CH含量均增加，且BOD，COD隨之下降。2.2.5、螯合劑一一添加螯合劑不僅可以提供碳源，更重要的是提高其他無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素的可利用性，使得微生物能夠更好地利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)速率和種群的穩(wěn)定性。添加環(huán)已烷二胺四醋酸（CDTA），氨三乙酸（NTA），乙二胺四乙酸（EDTA），檸檬酸（CA）四種螯合劑均可促進(jìn)甲烷產(chǎn)量，提高量從5%-20%不等，其中氨三乙酸的促進(jìn)作用最高，而且隨著螯合劑的添加，產(chǎn)氣量隨時(shí)間的增加而增加。更有報(bào)道表明，加入0.1的伊紅美藍(lán)能使產(chǎn)氣提高25%-35%。實(shí)驗(yàn)材料及方法（具體實(shí)驗(yàn)方法預(yù)覽）3.1、高效催化劑3.1.1纖維素沒(méi)產(chǎn)生菌的分離及其酶活力測(cè)定材料與方法試劑:DNS顯色劑；2mol/L氫氧化鈉溶液；80.0gNaoH；1L蒸餾水；羧酸甲基纖維素鈉。培養(yǎng)基：①富集培養(yǎng)基：CMC2Na20.0g，胰蛋白胨2.0g，（NH4）2SO42.0g，MgSO4.7H2O0.3g，KH2PO44.0g，蒸餾水1000ml，自然PH值。②平板篩選培養(yǎng)基：CMC2Na20.0g，（NH4）2SO42.0g，KH2PO44.0g，NaCl0.5g，gSO4.7H2O0.5g，剛果紅0.2g，蒸餾水1000ml，瓊脂20.0g，自然PH值③搖瓶發(fā)酵產(chǎn)酶培養(yǎng)基：麩皮20.0g，胰蛋白胨2.0g，（NH4）2SO42.0g，MgSO4.7H2O0.3g，KH2PO44.0g，蒸餾水1000ml，自然PH值。1.1.3儀器設(shè)備：DNP-9272-1A電熱恒溫培養(yǎng)箱。BL-50立式壓力蒸汽滅菌器筒,SW-CJ-1CU雙人單面凈化工作臺(tái)，微波爐，DHZ-DA大容量冷凍恒溫振蕩器，UV-2100紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，GL-20G-2高速冷凍離心機(jī)。YXS-8型數(shù)顯恒溫水浴鍋，Olympus生物顯微鏡。1.1.4實(shí)驗(yàn)取樣。供試菌株取自校園內(nèi)的草坪土、花臺(tái)土等方法1.2.1纖維素產(chǎn)生菌的分離。從土中取樣。接入富集液體培養(yǎng)基，在30攝氏度，50r/min振蕩培養(yǎng)3』在平板篩選培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，選變色圈較大的菌株，經(jīng)反復(fù)培養(yǎng)和劃線分離，獲得詳解纖維素的純菌落。1.2.2纖維素酶產(chǎn)生菌的鑒定對(duì)分離純化出的四個(gè)纖維素酶產(chǎn)生菌株進(jìn)行革蘭氏染色，并在顯微鏡下觀察其菌株形態(tài)。初步鑒別其種類(lèi)。1.2.3搖瓶產(chǎn)酶試驗(yàn)。去菌種1環(huán)接種于裝有20ml液體種子培養(yǎng)基的250ml三角瓶中，30攝氏度，50r/min振蕩培養(yǎng)48h，按2%的接種量轉(zhuǎn)移到30ml液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，30攝氏度，50r/min振蕩培養(yǎng)，定時(shí)取樣測(cè)定發(fā)酵液中的酶活力。1.2.4酶活力測(cè)定。①葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線②粗酶液的制備③DNS法測(cè)酶活力2結(jié)果與分析＜纖維素酶產(chǎn)生菌的篩選〉一、 實(shí)驗(yàn)基本流程:培養(yǎng)基的配置，滅菌一一菌種分離，有關(guān)試劑的準(zhǔn)備（剛果紅的配置、DNS試劑的配置、0.1%葡萄糖標(biāo)樣的配置）一一鑒定菌種及純化，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備一一發(fā)酵，酶活測(cè)定。二、 實(shí)驗(yàn)原理：a、纖維素酶產(chǎn)生菌的鑒定b、剛果紅可以跟大分子多糖牢固結(jié)合，纖維素是大分子多糖，能與剛果紅牢固結(jié)合，c、纖維素酶降解平板中的纖維素成小分子糖，那么剛果紅無(wú)法與小分子糖結(jié)合就被洗脫下來(lái)。呈現(xiàn)透明圈。d、先用含有纖維素的平板培養(yǎng)菌，等菌長(zhǎng)出來(lái)后。把菌體刮離。然后加入剛果紅染色10-15分鐘。再用NaCl沖洗2-3次，產(chǎn)生透明圈就是能水解纖維素的菌。也可以把剛果紅直接加到平板中，菌在生長(zhǎng)過(guò)程中也會(huì)逐漸形成透明圈，不過(guò)前面的方法更為靈敏。e、纖維素酶活測(cè)定，纖維素酶能將羧甲基纖維素鈉降解成寡糖和單糖，具有還原性末端的寡糖和具有還原基團(tuán)的單糖在沸水浴中可以與DNS試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，反應(yīng)液顏色的強(qiáng)度與酶解產(chǎn)生的還原糖量成正比，而還原糖的生成量又與反應(yīng)液中纖維素酶的活力成正比。三、 培養(yǎng)基CMC-Na篩選培養(yǎng)基碳源（CMC-Na）：0.5g、蛋白月東：0.5g、KH2PO4：0.1g、MgSO4.7H2O:0.05g、酵母粉：0.05g、瓊脂：1.5g、水：100ml、PH：7.0濾紙篩選培養(yǎng)基：以上細(xì)菌培養(yǎng)基中碳源改成0.5g綠植條，其他成分相同剛果紅鑒定培養(yǎng)基：碳源（CMC-Na）:2.0g/l、（NH4）2SO4：2.0g/l、KH2PP4：1g/l、MgSO4.7H2O:0.05g/l、NaCl：0.5g/l、剛果紅：0.2g/l、瓊脂20g/l、PH：7.0四、 實(shí)驗(yàn)步驟：兩種培養(yǎng)基的配制與其他材料的準(zhǔn)備及滅菌一一分裝，制斜面培養(yǎng)基一一3.將土樣置于無(wú)菌生理鹽水中（0.9%NaCl溶液），制備成菌懸液，將菌懸液用無(wú)菌移液管各移取5ml至CMC-Na和濾紙條篩選培養(yǎng)基中，于28度搖床培養(yǎng)一周。4.取篩選后的菌液用無(wú)菌水梯度稀釋涂布于剛果紅鑒定平板上，28度培養(yǎng)箱培養(yǎng)48小時(shí)，觀察透明圈的大小5.挑取透明圈大的菌落，于CMC-Na培養(yǎng)基斜面中28度培養(yǎng)后冰箱4度保存。注：該小節(jié)內(nèi)容已初步完成3.2.發(fā)酵促進(jìn)劑3.1.1、啤酒糟【（1）實(shí)驗(yàn)材料1）沼氣發(fā)酵底物（1） 牛糞：總固體含量（TS）20%?25%。（2） 產(chǎn)甲烷培養(yǎng)基：CH3COONa?3H2O10g，HCOONa3g，CH3OH1mL，MgCl2.6H2O0.1g，K2HPO4?3H2O0.4g，KH2PO40.4g，NH4Cl1.0g，水1L，pH7.0。2） 接種物：家畜糞便室溫下富集一周而得，TS16.02%。3） 外源添加物種類(lèi)及成份4） 化學(xué)試劑：硫酸亞鐵、氯化鉆、氯化鎳、硫酸鋅、硫酸錳、活性炭、纖維素酶。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)及前期試驗(yàn)基礎(chǔ)，選擇一些對(duì)沼氣發(fā)酵過(guò)程中水解和產(chǎn)甲烷兩階段有促進(jìn)作用的外源添加物進(jìn)行試驗(yàn)。所選的外源添加物種類(lèi)及成份如下：微量元素液1（簡(jiǎn)稱W1）:含F(xiàn)e、Co、Ni，配制方法參照文獻(xiàn)［12］；微量元素液11（簡(jiǎn)稱W2）:含F(xiàn)e、Co、Ni、Ca、Na、Zn等，配制方法參照文獻(xiàn)［13］；維生素液：含生物素、葉酸、鹽酸、核黃素等，配制方法參照文獻(xiàn)［13］；物質(zhì)M：蛋白東、氨基酸等的混合物；菌液：厭氧纖維素降解菌富集液，由厭氧污泥加富集培養(yǎng)基［14］室溫下富集30d而得；酶I：纖維素酶；酶II:纖維素酶、蛋白酶；酶III:纖維素酶、蛋白酶、糖化酶、淀粉酶；甲胺磷：購(gòu)于成都市某農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；啤酒糟（干）：啤酒廠可購(gòu)買(mǎi)。（2）實(shí)驗(yàn)方法將發(fā)酵底物和接種物混勻后裝入1.5L發(fā)酵瓶，調(diào)節(jié)pH為7.0,室溫下進(jìn)行批式發(fā)酵，排水集氣法收集沼氣，每天定時(shí)測(cè)定產(chǎn)氣量。1） 以豬糞為底物的篩選試驗(yàn)以牛糞為底物，待產(chǎn)氣穩(wěn)定后，分別加入2.0g/L啤酒糟、10.0mL/L菌液、酶I、酶II、酶111（各酶的用量參照文獻(xiàn)15］）進(jìn)行試驗(yàn)，并設(shè)置對(duì)照組（即不加任何外源添加物），每組均設(shè)3個(gè)重復(fù)。各組接種量為20%，料液TS8%。2） 以產(chǎn)甲烷培養(yǎng)基為底物的篩選試驗(yàn)以產(chǎn)甲烷培養(yǎng)基為底物，待產(chǎn)氣穩(wěn)定后分別加入10.0mL/LW1、10.0mL/LW2、2.0g/L物質(zhì)M、1.0mg/L甲胺磷