酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的復(fù)合生物制劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣復(fù)合生物制劑及其制備方法。本發(fā)明復(fù)合生物制劑中含有嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌、互營(yíng)乙酸氧化菌、微量元素。此復(fù)合生物制劑可使已經(jīng)酸化的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)快速恢復(fù)正常產(chǎn)氣，無(wú)需添加堿性物質(zhì)或大出料大換料，保證沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣。本發(fā)明還提供上述復(fù)合生物制劑的制備方法，是由嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的混合菌液和互營(yíng)乙酸氧化菌的混合菌液在厭氧條件下混合得到復(fù)合菌液，濃縮至嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞總濃度至少為1×109個(gè)/mL，濃縮后添加微量元素，然后封裝低溫保存制備成液態(tài)酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣復(fù)合生物制劑。更可進(jìn)一步與輔料攪拌混合后厭氧烘干制成固態(tài)制劑。
【專利說(shuō)明】酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的復(fù)合生物制劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物發(fā)酵【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的復(fù)合生物制劑及其制備方法，復(fù)合生物制劑主要用于因酸化導(dǎo)致的產(chǎn)氣減少或停止產(chǎn)氣的各種類型沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，可使沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)正常產(chǎn)氣。
【背景技術(shù)】
[0002]沼氣發(fā)酵系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛用于處理各種有機(jī)廢棄物，并獲得較為清潔的沼氣能源，最后還可以得到沼渣沼液等有機(jī)肥。沼氣發(fā)酵的原料包括農(nóng)作物秸桿、畜禽養(yǎng)殖廢棄物、輕工業(yè)廢水廢渣、生活有機(jī)垃圾、污水污泥等。據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)累計(jì)建成戶用沼氣池4500萬(wàn)個(gè)、大中型沼氣工程2.26萬(wàn)處、養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣工程1.99萬(wàn)處、秸桿沼氣示范工程50處。
[0003]然而，據(jù)調(diào)查，產(chǎn)氣不穩(wěn)定“問(wèn)題池”或完全停止產(chǎn)氣的“報(bào)廢池”占總戶用沼氣池或沼氣工程的比例較高。這些“問(wèn)題池”和“報(bào)廢池”，一部分是因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致進(jìn)出料不暢、浮渣結(jié)殼、攪拌不正常等；一部分是因?yàn)槭┕ず万?yàn)收不規(guī)范導(dǎo)致漏水、漏氣等；還有一部分是因?yàn)檫\(yùn)行管理不科學(xué)，導(dǎo)致沼氣發(fā)酵系統(tǒng)酸化，產(chǎn)氣量降低，嚴(yán)重的甚至停止產(chǎn)氣。沼氣發(fā)酵系統(tǒng)酸化的原因較多，例如:(I)進(jìn)料過(guò)多導(dǎo)致有機(jī)負(fù)荷過(guò)高，這種情況多見(jiàn)于餐廚垃圾、果蔬廢棄物等易腐性原料的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)；(2)溫度驟變導(dǎo)致產(chǎn)甲烷菌失活，當(dāng)沼氣工程的溫度控制器出現(xiàn)故障的時(shí)候容易出現(xiàn)這種情況；(3)原料中混入有毒物質(zhì)，這種情況可能發(fā)生于城市生活有機(jī)垃圾、工業(yè)廢棄物和污泥等原料的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)。
[0004]以上所述造成沼氣發(fā)酵系統(tǒng)酸化的三種原因，歸根結(jié)底是水解產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷之間的失衡。大部分生境中的產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)PH值在近中性范圍(6.7~8.0)，例如，甲酸甲烷桿菌生長(zhǎng)pH值為6.6~7.8，史氏甲烷短桿菌生長(zhǎng)pH值為6.9~7.4，巴氏甲烷八疊球菌生長(zhǎng)PH值為6.7~7.2，索氏甲烷絲菌生長(zhǎng)pH值為7.4~7.8。而且，大部分生境中的產(chǎn)甲烷菌對(duì)環(huán)境溫度的急劇變化較為敏感，容易受到高濃度有機(jī)酸、氨氮、長(zhǎng)鏈脂肪酸、硫化物、重金屬等物質(zhì)的抑制。相反，大部分水解產(chǎn)酸菌能夠在較低的PH值條件下生長(zhǎng)代謝，且對(duì)溫度變化和抑制物具有較強(qiáng)的耐受能力。因此，當(dāng)沼氣發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)料過(guò)多、溫度驟變或混入有毒物質(zhì)時(shí)，產(chǎn)甲烷菌受到抑制，沼氣發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)的水解產(chǎn)酸產(chǎn)物(H2、CO2、乙酸等)不能得到及時(shí)消耗，水解產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷之間失衡，從而造成有機(jī)酸積累(通常說(shuō)的酸化)，降低PH值，進(jìn)一步抑制產(chǎn)甲烷菌，最終表現(xiàn)為產(chǎn)氣率下降甚至停止產(chǎn)氣。
[0005]對(duì)于酸化的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，通常的做法是添加大量的石灰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)PH值以恢復(fù)沼氣發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)氣，但是這些堿性物質(zhì)的添加會(huì)影響發(fā)酵剩余物作為肥料的利用。更為重要的是，通常用來(lái)監(jiān)測(cè)沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的PH值和產(chǎn)氣速率這兩個(gè)指標(biāo)，由于具有不可靠性和滯后性，無(wú)法作為一種早期預(yù)警指標(biāo)，因此當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)PH值和產(chǎn)氣速率出現(xiàn)顯著變化并采取措施前，沼氣發(fā)酵系統(tǒng)可能已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的酸化(失穩(wěn))。此時(shí)，即使添加石灰、·氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值至中性也不能恢復(fù)產(chǎn)氣，只能出料或大換料重新接種啟動(dòng)。然而，重新啟動(dòng)不僅需要大量的人力、物力，而且重新啟動(dòng)需要較長(zhǎng)時(shí)間的馴化才能開(kāi)始正常產(chǎn)氣，這對(duì)于需要連續(xù)供氣的用戶來(lái)說(shuō)無(wú)疑是很大的損失。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種能夠快速有效恢復(fù)酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)氣的恢復(fù)劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明首先提供一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的復(fù)合生物制劑，復(fù)合生物制劑主要用于因酸化導(dǎo)致的產(chǎn)氣減少或停止產(chǎn)氣的各種類型沼氣發(fā)酵系統(tǒng)。
[0007]另外，本發(fā)明還提供一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣復(fù)合生物制劑的制備方法，依據(jù)本方法分別制作得到液態(tài)復(fù)合生物制劑和固態(tài)復(fù)合生物制劑，復(fù)合生物制劑主要用于因酸化導(dǎo)致的產(chǎn)氣減少或停止產(chǎn)氣的各種類型沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，可使已經(jīng)酸化的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)快速恢復(fù)正常產(chǎn)氣，無(wú)需添加大量的堿性物質(zhì)或大出料大換料，保證沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明第一，提供一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的液態(tài)復(fù)合生物制劑，該制劑含有嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌、互營(yíng)乙酸氧化菌和微量元素。
[0010]其中，所述的嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌為Methanobacterium espanolae、Methanobrevibacter acididurans、Methanoregula boonei 和 Methanosphaerulapalustris，四種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(0.5~2): (0.5~2): (2~4): (I~3)。四種菌的基本特征如表1所示。
[0011]所述的互營(yíng)乙酸氧 化菌為T(mén)epidanaerobacter acetatoxydans、Syntrophaceticus schinkii 和 Clostridium ultunense,三種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(I ~3): (3~5): (2~4)。三種菌的基本特征如表2所示。
[0012]所述的微量元素為含鈷(Co)、鎳(Ni)和硒(Se)的化合物，包括但不局限于氯化鈷、氯化鎳和硒酸鈉。
[0013]優(yōu)選地，所述液態(tài)復(fù)合生物制劑中，所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞總濃度至少為I X IO9個(gè)/mL，且嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞數(shù)量比為(3~7): (3~7)，優(yōu)選為1:1。
[0014]并且優(yōu)選地，所述液態(tài)復(fù)合生物制劑中，鈷的濃度為0.05~5mg/L、鎳的濃度為0.1~10mg/L、硒的濃度為0.01~lmg/L。
[0015]另外，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，為便于長(zhǎng)期保存，本發(fā)明上述酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的液態(tài)復(fù)合生物制劑中，除了含有嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌、互營(yíng)乙酸氧化菌和微量元素以外，還可以含有葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉和氯化銨，它們的含量?jī)?yōu)選分別為2~10g/L、l~5g/L、l ~5g/L、0.5 ~2.5g/L。
[0016]本發(fā)明第二，提供一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的固態(tài)復(fù)合生物制劑，該制劑含有嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌、互營(yíng)乙酸氧化菌和微量元素。
[0017]其中，所述的嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌為Methanobacterium espanolae、Methanobrevibacter acididurans、Methanoregula boonei 和 Methanosphaerulapalustris，四種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(0.5~2): (0.5~2): (2~4): (I~3)。四種菌的基本特征如表1所示。[0018]所述的互營(yíng)乙酸氧化菌為T(mén)epidanaerobacter acetatoxydans、Syntrophaceticus schinkii 和 Clostridium ultunense,三種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(I ~3): (3~5): (2~4)。三種菌的基本特征如表2所示。
[0019]所述的微量元素為含鈷(Co)、鎳(Ni)和硒(Se)的化合物，包括但不局限于氯化鈷、氯化鎳、硒酸鈉。
[0020]優(yōu)選地，所述固態(tài)復(fù)合生物制劑中，所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞總濃度至少為IXIO9個(gè)/g，且嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌按細(xì)胞數(shù)量比為(3~7): (3~7)，優(yōu)選為1:1。
[0021]并且優(yōu)選地，所述固態(tài)復(fù)合生物制劑中，鈷的濃度為0.05~5mg/kg、鎳的濃度為0.1 ~10mg/kg、硒的濃度為 0.01 ~lmg/kg。
[0022]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，為便于長(zhǎng)期保存，本發(fā)明上述酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的固態(tài)復(fù)合生物制劑中，除了含有嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌、互營(yíng)乙酸氧化菌和微量元素以外，還可以含有葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉、氯化銨，它們的含量?jī)?yōu)選分別為I~5g/kg、I~5g/kg、I ~5g/kg、0.5 ~2.5g/kg。
[0023]本發(fā)明第三，提供一種上述酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣液態(tài)復(fù)合生物制劑的制備方法，該方法包括如下步驟:
[0024](I)將嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的混合菌液和互營(yíng)乙酸氧化菌的混合菌液在厭氧條件下按體積比(3~7): (3~7)混合得到復(fù)合菌液；
[0025](2)對(duì)步驟(1) 得到的復(fù)合菌液進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)，并濃縮至嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞總濃度至少為I X IO9個(gè)/mL ；
[0026](3)濃縮后添加微量元素，封裝并在2~8°C下保存。
[0027]上述方法中，其中，所述的所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌為Methanobacteriumespanolae> Methanobrevibacter acididuran> Methanoregula boonei 和Methanosphaerula palustris ；
[0028]所述的互營(yíng)乙酸氧化菌為T(mén)epidanaerobacter acetatoxydans、Syntrophaceticus schinkii 和 Clostridium ultunensei ；
[0029]步驟(1)中嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的混合菌液和互營(yíng)乙酸氧化菌的混合菌液在厭氧條件下優(yōu)選按體積比1:1混合。
[0030]步驟(3)中所述微量元素為含鈷(Co)、鎳(Ni)、硒(Se)的化合物，包括但不局限于氯化鈷、氯化鎳、硒酸鈉。
[0031]微量元素的添加量為每I升的所述濃縮復(fù)合菌液添加0.05~5mg的鈷(Co)、0.1 ~IOmg 的鎳(Ni)、0.01 ~Img 的硒(Se)。
[0032]上述方法中，所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的混合菌液的制備方法是，采用保藏在德國(guó)菌種保藏中心編號(hào)為 DSM N0.5982 的 Methanobacterium espanolae、編號(hào)為 DSM N0.15163的 Methanobrevibacter acididurans、編號(hào)為 DSM N0.21154 的 Methanoregula boone1、編號(hào)為 DSM N0.19958 或者編號(hào)為 ATCC BAA-1556 的 Methanosphaerula palustris 作為接種甲烷菌，分別單獨(dú)在厭氧條件下接種于甲烷菌液體培養(yǎng)基，然后分別單獨(dú)在厭氧條件下逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)得到四種嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌單一菌液，最后將四種嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌單一菌液在厭氧條件下按體積比混配成嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的混合菌液。[0033]所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌單一菌液混配的體積比為Methanobacteriumespanolae 菌液；Methanobrevibacter acididurans 菌液；Methanoregula boonei 菌液:Methanosphaerula palustris 菌液=(0.5 ~2): (0.5 ~2): (2 ~4): (I ~3)。
[0034]上述嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌混合菌液的制備方法中,Methanobacterium espanolae的優(yōu)選甲烷菌液體培養(yǎng)基為德國(guó)菌種保藏中心提供的編號(hào)為DSM N0.506的培養(yǎng)基，每一級(jí)的優(yōu)選培養(yǎng)溫度為35°C,培養(yǎng)時(shí)間為5~10天；Methanobrevibacter acididurans的優(yōu)選甲烷菌液體培養(yǎng)基為德國(guó)菌種保藏中心提供的編號(hào)為DSM N0.119的培養(yǎng)基，每一級(jí)的優(yōu)選培養(yǎng)溫度為35°C,培養(yǎng)時(shí)間為6~12天；Methanoregula boonei的優(yōu)選甲燒菌液體培養(yǎng)基為德國(guó)菌種保藏中心提供的編號(hào)為DSM N0.1280的培養(yǎng)基，每一級(jí)的優(yōu)選培養(yǎng)溫度為35°C，培養(yǎng)時(shí)間為14~20天；Methanosphaerula palustris的優(yōu)選甲燒菌液體培養(yǎng)基為德國(guó)菌種保藏中心提供的編號(hào)為DSM N0.1094的培養(yǎng)基，每一級(jí)的優(yōu)選培養(yǎng)溫度為28~30°C，培養(yǎng)時(shí)間為8~14天。
[0035]所述的互營(yíng)乙酸氧化菌混合菌液的制備方法是，采用保藏在德國(guó)菌種保藏中心編號(hào)為 DSM N0.21804 的 Tepidanaerobacter acetatoxydans、編號(hào)為 DSM N0.21860 的Syntrophaceticus schinkii和保藏在美國(guó)典型菌種保藏中心編號(hào)為ATCC N0.700254的Clostridium ultunense作為接種甲燒菌,分別單獨(dú)在厭氧條件下接種于互營(yíng)乙酸氧化菌液體培養(yǎng)基，然后分別單獨(dú)在厭氧條件下逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)得到互營(yíng)乙酸氧化菌單一菌液，最后將互營(yíng)乙酸氧化菌單一菌液在厭氧條件下按體積比混配成互營(yíng)乙酸氧化菌混合菌液。
[0036]所述互營(yíng)乙酸氧化菌單一菌液混配的體積比為T(mén)epidanaerobacteracetatoxydans 菌液；Syntrophaceticus schinkii 菌液；Clostridium ultunensei 菌液=(I ~3): (3 ~5): (2 ~4)。
[0037]上述互營(yíng)乙酸氧化菌混合菌液的制備方法中，Tepidanaerobacteracetatoxydans的優(yōu)選液體培養(yǎng)基為德國(guó)菌種保藏中心提供的編號(hào)為DSM N0.1301的培養(yǎng)基，每一級(jí)的優(yōu)選培養(yǎng)溫度為44°C,培養(yǎng)時(shí)間為5~10天；Syntrophaceticus schinkii的優(yōu)選液體培養(yǎng)基為德國(guó)菌種保藏中心提供的編號(hào)為DSM N0.1051的培養(yǎng)基，每一級(jí)的優(yōu)選培養(yǎng)溫度為35°C，培養(yǎng)時(shí)間為14~20天；Clostridium ultunensei的優(yōu)選液體培養(yǎng)基為美國(guó)典型菌種保藏中心提供的編號(hào)為ATCC N0.2059的培養(yǎng)基，每一級(jí)的優(yōu)選培養(yǎng)溫度為37°C，培養(yǎng)時(shí)間為7~14天。
[0038]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，為便于長(zhǎng)期保存，所述液態(tài)復(fù)合生物制劑中還可以添加葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉、氯化銨，它們的添加量分別為2~10g/LU~5g/L、l~5g/L、0.5 ~2.5g/L。
[0039]本發(fā)明第四，提供一種上述酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣固態(tài)復(fù)合生物制劑的制備方法，該方法包括如下步驟:
[0040]( 1)將麩皮或米糠或豬糞或污泥或其任意兩種或多種的混合物進(jìn)行滅菌和干燥處理，作輔料用；
[0041](2)將本發(fā)明得到的上述液態(tài)復(fù)合生物制劑和步驟(1)的輔料在厭氧條件下按質(zhì)量比2:1混合，攪拌均勻，然后在厭氧40°C恒溫條件下烘干至含水量為10~30%，即為酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣 的固態(tài)復(fù)合生物制劑，封裝并在2~8°C下保存。[0042]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，為便于長(zhǎng)期保存，所述固態(tài)復(fù)合生物制劑中還可以添加葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉、氯化銨，它們的添加量分別為I~5g/kg、l~5g/kg、l~5g/kg、0.5 ~2.5g/kg。
[0043]本發(fā)明中所述的嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌是一類能夠在較低pH條件下生長(zhǎng)并產(chǎn)甲烷的古菌，主要為氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌，生長(zhǎng)代謝和產(chǎn)甲烷代謝的利用底物均主要為h2+co2，生長(zhǎng)pH值范圍較廣，其基本特征見(jiàn)表1。最適生長(zhǎng)pH低于6.0的產(chǎn)甲烷菌稱為嗜酸產(chǎn)甲烷菌，能在PH低于6.0條件下生長(zhǎng)代謝并具有產(chǎn)甲烷活性的產(chǎn)甲烷菌稱為耐酸產(chǎn)甲烷菌。
[0044]表1嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的基本特征
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的液態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，該制劑含有嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌、互營(yíng)乙酸氧化菌和微量元素； 其中，所述的嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌為Methanobacterium espanolae、Methanobrevibacter acididurans、Methanoregula boonei 和 Methanosphaerula?&1仍^^8，四種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(0.5~2): (0.5~2): (2~4): (I~3); 所述的互營(yíng)乙酸氧化菌為 Tepidanaerobacter acetatoxydans、Syntrophaceticusschinkii和Clostridium ultunense,三種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(I~3): (3~5): (2~4)； 所述的微量元素為含鈷(Co)、鎳(Ni)和硒(Se)的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，所述液態(tài)復(fù)合生物制劑中，所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞總濃度至少為I X IO9個(gè)/mL，且嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞數(shù)量比為(3~7): (3~7);優(yōu)選為1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，所述的微量元素優(yōu)選為氯化鈷、氯化鎳和硒酸鈉；優(yōu)選鈷的濃度為0.05~5mg/L、鎳的濃度為0.1~10mg/L、硒的濃度為0.01~lmg/Lo
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的液態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，所述液態(tài)復(fù)合生物制劑中，還可以含有葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉和氯化銨，它們的含量?jī)?yōu)選分別為2~IOg/L、1 ~5g/L、l ~5g/L、0.5 ~2.5g/L。
5.—種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的固態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，該制劑含有嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌、互營(yíng)乙酸氧化菌和微量元素； 其中，所述的嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌為Methanobacterium espanolae、Methanobrevibacter acididurans、Methanoregula boonei 和 Methanosphaerula?&1仍^^8，四種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(0.5~2): (0.5~2): (2~4): (I~3); 所述的互營(yíng)乙酸氧化菌為 Tepidanaerobacter acetatoxydans、Syntrophaceticusschinkii和Clostridium ultunense,三種菌的細(xì)胞數(shù)量比為(I~3): (3~5): (2~4)； 所述的微量元素為含鈷(Co)、鎳(Ni)和硒(Se)的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，所述固態(tài)復(fù)合生物制劑中，所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞總濃度至少為IXIO9個(gè)/g，且嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞數(shù)量比為(3~7): (3~7);優(yōu)選為1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的固態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，所述的微量元素優(yōu)選為氯化鈷、氯化鎳、硒酸鈉；優(yōu)選鈷的濃度為0.05~5mg/kg、鎳的濃度為0.1~10mg/kg、硒的濃度為0.01~lmg/kgo
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的固態(tài)復(fù)合生物制劑，其特征在于，所述固態(tài)復(fù)合生物制劑中，還可以含有葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉和氯化銨，它們的含量?jī)?yōu)選分別為I~5g/kg、1 ~5g/kg、l ~5g/kg、0.5 ~2.5g/kg。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣液態(tài)復(fù)合生物制劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (I)將嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的混合菌液和互營(yíng)乙酸氧化菌的混合菌液在厭氧條件下按體積比(3~7): (3~7)混合得到復(fù)合菌液； (2)對(duì)步驟(1)得到的復(fù)合菌液進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)，并濃縮至嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌與互營(yíng)乙酸氧化菌的細(xì)胞總濃度至少為I X IO9個(gè)/mL ； (3)濃縮后添加微量元素，封裝低溫保存； 其中，所述的所述嗜酸耐酸產(chǎn)甲燒菌為Methanobacterium espanolae、Methanobrevibacter acididuran、Methanoregula boonei 和 Methanosphaerulapalustris ； 所述的互營(yíng)乙酸氧化菌為 Tepidanaerobacter acetatoxydans、Syntrophaceticusschinkii 和 Clostridium ultunensei ； 所述的微量元素為含鈷(Co)、鎳(Ni)、硒(Se)的化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液態(tài)復(fù)合生物制劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中嗜酸耐酸產(chǎn)甲烷菌的混合菌液和互營(yíng)乙酸氧化菌的混合菌液在厭氧條件下優(yōu)選按體積比1:1混合；步驟(3)中微量元素優(yōu)選為氯化鈷、氯化鎳、硒酸鈉；優(yōu)選微量元素的添加量為每I升的所述濃縮復(fù)合菌液添加0.05~5mg的鈷(Co)、0.1~IOmg的鎳(Ni)、0.01~Img的硒(Se);優(yōu)選地，制得的所述液態(tài)復(fù)合生物制劑中還可以添加葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉、氯化銨，它們的添加量分別為2~10g/L、l~5g/L、l~5g/L、0.5~2.5g/L。
11.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)所述的一種酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣固態(tài)復(fù)合生物制劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)將麩皮或米糠或豬糞或污泥或其兩種或多種的混合物進(jìn)行滅菌和干燥處理，作輔料用； (2)將權(quán)利要求9-10任一項(xiàng)所述的方`法制備得到的液態(tài)復(fù)合生物制劑和步驟(1)的輔料在厭氧條件下按質(zhì)量比2: I混合，攪拌均勻，然后在厭氧40°C恒溫條件下烘干至含水量為10~30%，即為酸化沼氣發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)產(chǎn)氣的固態(tài)復(fù)合生物制劑，封裝低溫保存。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的固態(tài)復(fù)合生物制劑的制備方法，其特征在于，制得的所述固態(tài)復(fù)合生物制劑中還可以添加葡萄糖、乙酸鈉、酵母粉、氯化銨，它們的添加量分別為I ~5g/kg、l ~5g/kg、l ~5g/kg、0.5 ~2.5g/kg。
【文檔編號(hào)】C12R1/01GK103667101SQ201310442836
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】李 東, 劉曉風(fēng), 閆志英, 袁月祥, 廖銀章, 李志東 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所