最大产甲烷速率及最大乙酸降解速率 的统计图。
【具体实施方式】 [0019] 1
[0020] 从市场购买100目、3000目的鳞片状石墨及325目的球形石墨；
[0021 ] 厌氧接种污泥取自厌氧反应器；
[0022] 微量元素水溶液中所含微量元素浓度为：FeCl210mmol/L，CoCl2lmmol/L， MnCl2 · 4H〇01 mmol /T,, ZnCI Jmmol /T,, H3BO3O. lmmol/L, NiCl2O. lmmol/L，AlCl3O. lmmol/L， Na2MoO4 · 2H20 0· lmmol/L, CuCl2O. 01mmol/L。
[0023] 维生素水溶液中所含维生素浓度为：D (+)-生物素20 μ mo I /L，4-氨基苯甲酸 20 μ mol/L，烟酸（VB3) 20 μ mol/L，Ca-D (+)-泛酸 20 μ mol/L，维生素 B120 μ mol/L，硫 辛酸 20 μπιοΙ/L，吡哆胺（VB6)20 μπιοΙ/L，叶酸 20 μπιοΙ/L，微生素 B220 μπιοΙ/L，维生素 B1220 μ mol/L〇
[0024] 取4组250mL的血清瓶作为乙酸钠厌氧反应器，每组4个，向血清瓶中加入乙酸 钠、厌氧接种污泥、微量元素水溶液、维生素水溶液，使得血清瓶中乙酸钠的初始浓度为 1.64g/L，厌氧接种污泥初始浓度（VS)为0. 164g/L，微量元素水溶液及维生素水溶液的加 入量为lmL/L，然后通过lmol/L HCl和lmol/L NaOH溶液调节体系pH至7 ;
[0025] 在第1组血清瓶中鼓氩气排净瓶内空气，然后用铝塞密封，置于35°C恒温培养箱 中培养，作为空白对照组；
[0026] 在第2组血清瓶中加入100目的鳞片状石墨并使其与厌氧接种污泥和乙酸钠混合 均匀，然后鼓氩气排净瓶内空气，用铝塞密封，置于35°C恒温培养箱中培养；
[0027] 在第3组血清瓶中加入3000目的鳞片状石墨并使其与厌氧接种污泥和乙酸钠混 合均匀，然后鼓氩气排净瓶内空气，用铝塞密封，置于35°C恒温培养箱中培养；
[0028] 在第4组血清瓶中加入325目的球形石墨并使其与厌氧接种污泥和乙酸钠混合均 匀，然后鼓氩气排净瓶内空气，用铝塞密封，置于35°C恒温培养箱中培养；
[0029] 在反应过程中定期测定每组的气体产量（取每组4个的平均值）以及气体组分 CH4、CO2的含量（取每组4个的平均值），并定期测定反应器中乙酸的浓度（取每组4个的 平均值）。
[0030] 图1为各组累计甲烷产量与时间的关系曲线，图2给出了各组的最大产甲烷速率 及最大乙酸降解速率的统计图，从图中可以看出，添加了石墨的组与空白对照组相比，甲烷 产量、最大产甲烷速率及最大乙酸降解速率都有明显的提高，证明了石墨对乙酸钠厌氧发 酵过程中CH 4累计产量及乙酸钠厌氧发酵过程中最大产甲烷速率和乙酸降解速率的增强作 用。此外，从图中还可以看出，使用100目鳞片状石墨的组效果更好。
[0031] 在产甲烷对数期对空白对照组及添加100目的鳞片状石墨的组中的微生物 群落进行分析，结果如表1所示，可以看出石墨的添加使得厌氧反应器内细菌和古 菌的优势菌群发生变化。对细菌的分析结果表明，石墨的添加大大促进了假单胞菌 (Pseudomonas)、乳球菌（Lactococcus)和明串珠菌（Trichococcus)的生长，而空白样 品中未识别细菌（uncultured)数量较多。对古菌的分析表明，添加石墨的反应器中，甲 烧丝状菌（Methanosaeta)和甲烧八叠球菌（Methanosarcina)的数量增多，而甲烧嗜热 杆菌（Methanothermobacter)数量减少；而在空白对照组中几乎没有没有甲烧八叠球菌 (Methanosarcina)。甲烧丝状菌（Methanosaeta)和甲烧八叠球菌（Methanosarcina)都是 乙酸营养型微生物，可以利用乙酸为底物，分解产生CH 4。
[0032] 表 1
[0033]
【主权项】
1. 一种提高短链脂肪酸厌氧产甲烷效率的方法，其特征在于：以石墨作为添加物，加 入到短链脂肪酸的厌氧发酵体系中，并与所述短链脂肪酸的厌氧发酵体系中的厌氧微生物 及短链脂肪酸混合均匀，以使石墨在厌氧微生物将短链脂肪酸转化为甲烷的过程中，提高 厌氧微生物的活性及产甲烷菌的数量，提高短链脂肪酸厌氧产甲烷效率和甲烷产量。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述短链脂肪酸为乙酸钠、丙酸钠或丁酸 钠。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所加入石墨的质量与短链脂肪酸的厌氧 发酵体系中的短链脂肪酸的质量之比为1:1?10。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述短链脂肪酸的厌氧发酵体系的 反应温度为30?35 °C。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述石墨为鳞片状石墨和/或球形 石墨。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述鳞片状石墨的粒径为50-3000目。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述球形石墨的粒径为100-500目。
【专利摘要】本发明公开了一种提高短链脂肪酸厌氧产甲烷效率的方法，其特征在于：以石墨作为添加物，加入到短链脂肪酸的厌氧发酵体系中，并与所述短链脂肪酸的厌氧发酵体系中的厌氧微生物及短链脂肪酸混合均匀，以使石墨在厌氧微生物将短链脂肪酸转化为甲烷的过程中，提高厌氧微生物的活性及产甲烷菌的数量，提高短链脂肪酸厌氧产甲烷效率和甲烷产量。
【IPC分类】C12P5-02
【公开号】CN104561114
【申请号】CN201510030209
【发明人】王进, 岳正波, 冯雪梅, 马丁
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月21日