利用电信号与化学信号耦合提高混菌体系甲烷产量的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用电信号与化学信号耦合提高混菌体系甲烷产量的方法。首先利用双室微生物燃料电池（MFC）在阳极驯化获得富集电活性生物膜的电极。随后在厌氧发酵装置中构建双电极体系：即插入驯化好的电活性生物膜电极作为阳极，无生物膜的电极作为阴极，并在双电极两端外加直流电压；在厌氧发酵体系中通过投加化学信号分子定向富集不同功能的微生物菌群。本发明专利技术的方法用于混菌体系甲烷生产可增强菌群间的信息交流，有利于菌群间的互利共生，使得发酵产酸、产氢产乙酸、产甲烷的微生物作用阶段代谢匹配，最终提高甲烷合成效率。该方法为有机废弃物的资源化处理提供了一条新的技术途径，在环境保护以及低劣生物质利用方面具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
利用电信号与化学信号耦合提高混菌体系甲烷产量的方法


[0001]本专利技术涉及能源，环境，电化学领域，具体涉及利用电信号与化学信号耦合提高混菌体系甲烷产量的方法。

技术介绍

[0002]随着当今社会的经济与科技快速发展，人类对能源依赖愈演愈烈，对自然的破坏也愈来愈重。随着化石能源渐趋枯竭和温室效应的不断加剧，能源紧张和环境污染问题对全球影响日益突出。畜禽粪便和农作物秸秆是我国两大主要的生物质资源，每年畜禽粪便约产生20亿吨(湿重)，农作物秸秆的产量可达8亿多吨，资源丰富，分布广泛。但若没有得到有效利用，既造成环境污染又浪费资源。如大量秸秆被随意堆放、焚烧，许多畜禽粪便未经处理就随意排放，既造成环境污染又浪费资源。如果将蕴含如此丰富生物质能的废弃物合理利用，将会对改善生态环境和节约能源产生巨大的意义。
[0003]生物制甲烷技术即厌氧发酵是低劣生物质资源化利用的重要途径之一，厌氧发酵反应过程是一个将复杂有机物转变为可被利用的甲烷气体的复杂的、多菌群的混合反应过程。因其反应过程涉及的菌群众多，不同菌群之间既相互依存又相互制约，构成复杂的互作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用电信号与化学信号耦合提高混菌体系甲烷产量的方法，其特征在于，包括：在厌氧发酵底物中加入驯化好的发酵菌源接种物，构成厌氧发酵体系；将富集了电活性生物膜的电极插入厌氧发酵体系作为阳极，插入无生物膜的电极作为阴极，并在双电极两端外加直流电压；在厌氧发酵体系中添加化学信号分子对微生物菌群进行定向富集。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述阳极和阴极的电极材料为碳基材料、不锈钢网、镍网或铜网。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述发酵菌源接种物为沼液；所述发酵底物为低劣生物质；驯化好的发酵菌源接种物占发酵体系总质量的30%。4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，双电极两端外加0.5~4.0 V的直流电压；优选0.8V。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的化学信号分子为人工合成或微生物原位合成的信号分子；人工合成的化学信号分子通过外源投加，微生物原位合成的信号分子通过原位设置可自身分泌信号分子的微生物调节器获得；所述微生物调节器由可透过信号分子的渗透性膜包裹可分泌信号分子的微生物组成。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的化学信号分子为N
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴夏芫，张丽娜，贾红华，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：