高有机负荷下丙酸降解菌强化秸秆厌氧干发酵产甲烷性能研究

【编辑推荐】本研究针对高有机负荷（TS=20%）下秸秆厌氧干发酵的酸产相-产甲烷相失衡问题，通过添加丙酸降解菌（Propionic acid-degrading bacteria）使甲烷产量提升164%，稳定pH≈7，为秸秆基废弃物干发酵的丙酸抑制解除提供了有效调控策略。

　　

Highlight

Feedstock, inoculum and bioaugmentation seed

实验采用20目玉米秸秆为原料，接种物为山东青岛中海能源集团的秸秆-牛粪沼液。生物强化菌种（BS）通过半连续投喂丙酸钠（0.66 g L^?1 d^?1）和氯化铵（0.25 g L^?1 d^?1）驯化获得。

Effect of bioaugmentation on the performance of straw materials

图2显示，未添加菌剂组（CK）和仅接种组（AFI）的TS/VS去除率无显著变化，表明高固体浓度抑制了微生物活性。这与Hwang等发现的挥发性脂肪酸（VFA）积累导致产氢下降的现象一致。添加丙酸降解菌后，TS浓度显著降低（具体数据见图注），系统稳定性显著提升。

Conclusion

在低浓度（TS=10%）时，丙酸降解菌对产甲烷影响较小；而在高有机负荷（TS=20%）下，其使甲烷产量较对照组提升164%，并有效减少丙酸积累，维持pH≈7。该菌剂通过平衡酸产相和产甲烷相，成为提升秸秆高浓度沼气发酵效率的关键策略。

（注：翻译严格遵循生命科学专业性，保留原文数据格式如g L^?1 d^?1，并采用"生物强化菌种（BS）"等术语标注，未包含文献引用标识）