微生物群落对厌氧干发酵挥发性脂肪酸抑制的响应

摘要

为研究挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid,VFA)抑制对厌氧干发酵体系微生物的影响,在接种率25%[以挥发性固体(VS)计]条件下以猪粪(P组)、猪粪秸秆混合物(VS比1∶1,M组)为原料开展厌氧干发酵实验,结合体系中产气性能、理化指标,分析微生物群落对VFA抑制的响应。结果表明,两组发酵体系均出现VFA抑制,且M组抑制效应更明显,体现在日甲烷产量(以VS计)一直低于0.99 mL·g^(-1)。高通量测序结果显示,VFA抑制下,2种发酵体系中细菌门以Firmicutes为主,主要优势菌属为Clostridium sensu stricto;优势古菌门为Euryarchaeota,氢营养型产甲烷菌Methanosphaerula和乙酸营养型产甲烷菌Methanothrix为主要优势菌属。混合发酵体系中以氢营养型产甲烷途径为主。2组发酵体系中产生的主要酸抑制种类不同,P组中酸抑制主体为丙酸,而M组中为乙酸。本实验中,猪粪秸秆混合原料比猪粪单独发酵的酸抑制作用更强,并且细菌和古菌协同作用受到阻碍,严重影响了体系的产气性能,酸抑制的发生对菌群结构的演替有很大影响。