[发明专利]沼气干发酵复合菌

说明书

技术领域

本发明涉及有机废物的利用及可再生能源的开发，尤其涉及一种沼气干发酵复合菌，属于生物发酵技术领域。

背景技术

近年来，社会对能源的需求不断增加，石油、煤炭等化石能源资源不断减少，价格持续攀升，给社会和经济的发展带来不利影响。可再生能源的开发利用越来越受到各国政府和科研工作者的重视，沼气是洁净的可再生能源，取之不尽用之不竭。秸秆、禽畜粪便、生活垃圾等有机物可经过厌氧消化转化成沼气，为人类提供清洁能源。

参与沼气发酵的微生物包括发酵性细菌、产氢产乙酸细菌、产甲烷古菌等。首先，发酵性细菌将纤维素类物质降解为乙酸、丙酸等有机酸，将蛋白质降解为有机酸和氨，将脂肪降解为乙酸、丙酸、H₂和CO₂；然后，产氢产乙酸细菌将产生的有机酸分解成乙酸、H₂和CO₂；最终，产甲烷菌将H₂/CO₂、甲基化合物、乙酸等小分子物质转化成甲烷，其中任何一个环节的缺失都达不到产甲烷的目的。

沼气干发酵是近年来发展较快的一项技术。沼气干发酵用于处理有机固体废弃物时不产生废水，环境污染小；干发酵剩余物固体浓度高，可以直接用于固体有机肥的生产。基于以上优点，研究人员对沼气干发酵开展了很多研究工作，但对干发酵微生物菌剂研究涉及较少。

中国专利说明书CN 101337757 A公开了一种生物厌氧渗出液沼气干发酵制备方法。该发明利用生物厌氧渗出液作为沼气干发酵的接种物，但没有说明其中微生物的详细组成。

中国专利说明书CN 101948752 A公开了一种用于沼气发酵的复合菌剂。该菌剂是一种微生物发酵菌液的复合制剂，包含四种沼气发酵微生物，即纤维素拟杆菌、巴氏芽孢梭菌、黑海甲烷袋状菌、马氏甲烷八叠球菌，主要针对以牛粪为主要原料的沼气发酵，未提到用于沼气干发酵。

中国专利说明书CN 101705199公开了一种产甲烷复合菌剂及其制备方法。该菌剂由五种产甲烷菌组成，其特点是可以加快新建沼气池和大换料时沼气池的启动时间。但该菌剂不包括发酵性细菌和产氢产乙酸细菌，也未提及用于沼气干发酵。

中国专利说明书CN 101475926和CN 101481676 B分别公开了一种厌氧降解纤维素产甲烷复合菌和制作方法。该复合菌包含厌氧发酵性细菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌等13株菌。但其微生物组成主要针对纤维素的降解设计，用于稻草秸秆为主要原料的沼气发酵，未提到用于沼气干发酵。

在已公开发表的文献中，国内研究人员分别在有机垃圾、秸秆、畜禽粪便为原料的沼气干发酵的研究中，采用厌氧活性污泥、市政污泥、农村沼气池沼渣作为接种物，但均未涉及人工构建的沼气干发酵微生物复合菌。

本发明是11株功能微生物组成的干发酵微生物菌，并且可以通过调整各功能微生物的比例，以适应不同发酵原料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种专门用于沼气干发酵的复合菌。本发明所提供的复合菌具有较完整的沼气发酵功能微生物，能够高效处理TS含量为20%~30%的各类发酵原料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种沼气干发酵复合菌，其特征在于：按细胞数量百分比包括25%~45%的纤维素分解细菌、9%~15%的蛋白分解细菌、8%~15%的脂肪分解细菌、8%~12%产氢产乙酸细菌、18%~31%的硫酸盐还原菌和2.5%~9.5%的产甲烷古菌。

所述复合菌中，各功能微生物细胞总数至少为2.0×10¹⁰个/g，其中产甲烷古菌细胞总数至少为5.0×10⁸个/g。