本发明专利技术公开一种碳基电极‑微生物自组装复合物及其制备方法和在强化农业废弃物厌氧发酵中的应用。所述复合物通过微电场诱导直接种间电子传递(DIET)功能微生物(阳极还原地杆菌、弯曲甲烷杆菌)在高导电性碳基电极表面自组装形成，其中阳极还原地杆菌相对丰度为65～82％，弯曲甲烷杆菌为18～35％。制备时，将碳基电极经丙酮、乙醇及水清洗后，与参比电极、对电极构建三电极体系，在﹣0.2～0.2V微电场下诱导3～5天形成复合物。将该复合物按1～5g/L添加至碱预处理的秸秆‑粪便混合底物(25～40g VS/L)中，接种沼液后厌氧发酵50d，pH可稳定维持在7.2～8.0，累积沼气产量高达450～630mL/g VS，其中甲烷体积分数为68～82％。本发明专利技术工艺简单、复合物活性高且稳定，可实现农业废弃物的高效资源化利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业废弃物资源化利用领域，特别涉及一种碳基电极-微生物自组装复合物及其制备和强化农业废弃物厌氧发酵等方面的应用。
技术介绍
1、厌氧发酵技术作为农业废弃物资源化利用的重要途径，展现出显著的环境效益与资源循环利用价值。该技术通过水解酸化、产氢产乙酸和产甲烷三个阶段，将农作物秸秆、畜禽粪便等生物质废弃物高效转化为以甲烷为主要成分的沼气能源，可替代传统化石燃料，直接满足农业生产用能需求。同时，经发酵处理后的沼液和沼渣富含营养元素，可制成优质有机肥以提升土壤肥力。然而，传统厌氧发酵依赖于产酸菌与产甲烷菌间由氢气介导的种间电子互营，极易因高氢分压引发的热力学限制而出现系统酸化问题，进而导致反应停滞，成为制约该技术资源化利用效率的关键瓶颈。微生物diet可绕过氢气的生成与传递环节，直接通过细胞附属物等导电材料完成微生物间的种间能量交换，为从根本上规避氢分压升高对产酸菌的抑制提供了新的思路。但到目前为止，如何在厌氧发酵体系中有效利用diet、提高产甲烷效率仍是亟待解决的问题。
技术实现思路
>1、为了克服上述现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，所述碳基电极为碳纤维刷、碳布或碳毡中的一种，所述缓冲溶液为磷酸盐或碳酸盐缓冲溶液。
3.根据权利要求1所述碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，所述DIET功能菌由等量的阳极还原地杆菌和弯曲甲烷杆菌组成，所述阳极还原地杆菌和弯曲甲烷杆菌均已在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)保藏，其中阳极还原地杆菌的分类命名为Geobacter anodireducens，保藏编号为1.12536，弯曲甲烷杆...
【技术特征摘要】
1.一种碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，所述碳基电极为碳纤维刷、碳布或碳毡中的一种，所述缓冲溶液为磷酸盐或碳酸盐缓冲溶液。
3.根据权利要求1所述碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，所述diet功能菌由等量的阳极还原地杆菌和弯曲甲烷杆菌组成，所述阳极还原地杆菌和弯曲甲烷杆菌均已在中国普通微生物菌种保藏管理中心(cgmcc)保藏，其中阳极还原地杆菌的分类命名为geobacter anodireducens，保藏编号为1.12536，弯曲甲烷杆菌的分类命名为methanobacterium flexile，保藏编号为1.5092。
4.根据权利要求1或3所述碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，所述步骤1，接种后菌液初始的总od600值为0.05～0.20。
5.根据权利要求1所述碳基电极-微生物自组装复合物的制备方法，其特征在于，所述步骤2，通过电化学工作站向所述三电极反应器施加微电场，所述微电场的施加方式为恒电位模式，碳基电极的电位范围设置为﹣0.2～0.2v，诱...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱勋，闫雪军，孙薇，党宏钰，胡婷，王小娟，宋籽霖，谷洁，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：
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