[發明專利]一種微生物混合菌群及其應用

在審

• 申請號: 201811301928.8
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109355220A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 李寧;呂育財;龔大春;沈菡;張耀平;郭金玲;田毅紅
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P39/00;C12P5/02;C12R1/01
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明提供一種微生物混合菌群，該菌群由細菌和古菌組成，所述的細菌（操縱分類單元，記為OTUs）包括：Ruminococcaceae，Gracilibacteraceae，unclassified，Bacillaceae，Paenibacillaceae，Clostridiales_Incertae Sedis，Peptococcaceae，Clostridiaceae，Lachnospiraceae。所述的古菌（OTUs）包括Methanothermobacter，unclassified，Methanosphaera。本發明的技術方案篩選出的微生物菌群能分解濾紙纖維素并生產甲烷，7d內對濾紙的分解率達到68.1%，并累計甲烷含量達到68%。

技術領域

本發明涉及一種生物活性菌群，該菌群用于分解纖維素生物質并生產甲烷。

背景技術

隨著現代社會的不斷發展，與之相伴的生活垃圾和農業垃圾日益增多。據統計，我國生活垃圾增長速度顯著，僅城市生活垃圾，每年超過2億噸，再加上縣城、村鎮產生的生活垃圾，總量突破4億噸每年。

目前生活垃圾處理方法主要采用填埋、焚燒等方式。隨著人們對有機廢棄物資源換利用的重視，生活垃圾堆肥化、沼氣化處理，使之轉化為資源的處置方式逐漸增多。據統計，我國每年有機肥總量達到18-24億噸，而沼氣總產量為158億立方米（2017年），預計到到2020年，我國沼氣總產量要達到207億立方米。可見有機廢棄物資源化利用是目前有機廢棄物資源重要的處理途徑。

然而，有機廢棄物資源化利用過程中，仍存在一些技術瓶頸。其中之一是木質纖維素類有機廢棄物資源快速分解轉化問題。我國木質纖維素資源豐富，僅農作物秸稈，每年產量可達7億噸。各類天然有機廢棄物中均含有不同程度的木質纖維素成分，使有機物料難以快速分解利用，生物處理受到限制。針對這一問題，目前已經開發處多種微生物菌劑，來加速木質纖維素類物質的分解。然而，其分解產物成分復雜，含有多種小分子有機酸，難以分離純化，實現工業化利用。

此外，有機廢棄物的厭氧消化生物反應器，通常需要以廢棄物為原料，進行啟動，以擴增厭氧消化反應體系內的菌群。通常一個優質、穩定的菌群，需要培養數月之久。反應器形狀惡化后，厭氧消化菌液難以恢復到最佳菌群結構構成。對生物沼氣生產帶來巨大損失。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一組微生物混合菌群，在充分發揮菌群快速分解有機物質的基礎上，同時能夠將菌群代謝所產生的小分子有機酸快速轉化為甲烷，實現木質纖維素等有機物質分解與產甲烷生產同步執行。將需要經過數月才能馴化完成的厭氧消化菌群，濃縮至可實驗室保存、增勢、放大的應用型菌群。由此可快速增加厭氧消化反應器中厭氧消化菌群的培育速度，縮短厭氧反應器啟動時間。同時便于實驗室研究厭氧消化反應體系的微生物菌群作用機制。

厭氧消化技術是秸稈類物質進行資源化的有效方式，不僅對環境無污染，還會產生大量的清潔能源。本發明針對廢棄物進行厭氧消化處理，再針對厭氧消化系統的微生物菌群進行定向馴化，獲得一組具有快速分解簡單結構有機物質和纖維素分子的菌群，并以該菌群為對象，探索菌群分解纖維素類物質、餐廚垃圾等物質的能力。從而可以達到提高廢棄物資源的轉化率和利用率，來減少環境污染的目的。