本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種混菌體系發(fā)酵生產(chǎn)丙酸的方法。

背景技術(shù)：

丙酸及丙酸鹽是一種非常重要的化工品，可廣泛地被用作食品、飼料、醫(yī)藥工業(yè)的原料。隨著這些工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)丙酸的需求量也日益增加，但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的丙酸量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，每年都需要依賴大量進(jìn)口，因此發(fā)展丙酸生產(chǎn)和開發(fā)新的丙酸生產(chǎn)工藝顯得非常迫切。

丙酸主要來源于化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法，工業(yè)上主要通過從化石原料如乙烯和一氧化碳的羰基合成得到的醛液化，丙烷氣化或丙腈氧化合成，但其面臨效率低成本高等缺點(diǎn)，相比之下，采用微生物發(fā)酵生成液體的化學(xué)品更具吸引力：操作條件更加溫和，產(chǎn)物利用速率快，減少化學(xué)合成過程對(duì)環(huán)境的破壞、對(duì)環(huán)境更加友好。

現(xiàn)有的微生物發(fā)酵法主要為純菌發(fā)酵，用Propionibacterium acidipropionici(產(chǎn)丙酸桿菌)發(fā)酵可以達(dá)到較高的丙酸累積濃度40-100g/L，但乙酸和琥珀酸等副產(chǎn)物的累積使其純度只有70-75％，采用單一純菌發(fā)酵生產(chǎn)高純度的丙酸在大規(guī)模的工業(yè)很難實(shí)現(xiàn)。

而混菌體系中加入對(duì)產(chǎn)丙酸菌有益的其他菌株發(fā)酵，雖然丙酸濃度不及純菌發(fā)酵，但是在純度上卻能夠顯著優(yōu)于純菌發(fā)酵。如文獻(xiàn)《新型混菌發(fā)酵制備丙酸工藝及其優(yōu)化》(劉寅，孫浩等，食品工業(yè)科技，2013年第14期)就公開了丙酸菌和酵母菌混合發(fā)酵的技術(shù)方案，在最優(yōu)發(fā)酵條件下，丙酸濃度達(dá)到24.16g/L，純度達(dá)到98％以上。雖然，從丙酸濃度和純度上該技術(shù)方案都達(dá)到了較高的水平，然而其所采用的丙酸菌株是經(jīng)過保藏的特種菌株，而且需要單獨(dú)加入酵母菌，避免其他雜菌的引入對(duì)該混菌體系的影響，不僅菌株來源受限，而且所耗費(fèi)的成本是較大；此外產(chǎn)物僅是丙酸，投入產(chǎn)出比高，工業(yè)價(jià)值低。

大規(guī)模的工業(yè)化需要來源更加廣泛以及性價(jià)比較高的原材料，而現(xiàn)有技術(shù)明顯不能滿足工業(yè)化的需求，只能是實(shí)驗(yàn)室階段的理論研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種混菌體系發(fā)酵生產(chǎn)丙酸的方法，使得該方法以來源廣泛的發(fā)酵原料為起始進(jìn)行丙酸發(fā)酵生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)較高濃度和純度的丙酸目標(biāo)，同時(shí)能夠生產(chǎn)副產(chǎn)物甲烷，更利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種混菌體系發(fā)酵生產(chǎn)丙酸的方法，包括：

將包含產(chǎn)甲烷古菌和產(chǎn)丙酸細(xì)菌的厭氧污泥以及厭氧發(fā)酵培養(yǎng)基組成發(fā)酵體系，通過序批模式進(jìn)行厭氧發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，逐漸提高發(fā)酵體系中的銨根離子濃度至1-2g/L并維持恒定；發(fā)酵過程中持續(xù)收集甲烷，發(fā)酵結(jié)束后收集發(fā)酵液提取丙酸，所剩包含菌群的固體物加入?yún)捬醢l(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行下一輪發(fā)酵。

針對(duì)現(xiàn)有的混菌發(fā)酵生產(chǎn)丙酸的方法在起始原料方面受到限制，且整體投入產(chǎn)出比較高的缺陷，本發(fā)明采用來源廣泛的厭氧污泥作為菌種來源，如污水處理廠的厭氧污泥或養(yǎng)殖場(chǎng)廢水中的厭氧污泥，其中包含了多種菌群，基本上都具有產(chǎn)甲烷古菌和產(chǎn)丙酸細(xì)菌，通過在厭氧發(fā)酵過程中控制銨根離子的手段來控制整個(gè)菌群的比例，實(shí)現(xiàn)抑制原有菌群中丙酸氧化菌的活性，提高產(chǎn)丙酸細(xì)菌的百分比，不影響產(chǎn)甲烷古菌的活性的目的，進(jìn)一步提高了丙酸的濃度和純度，同時(shí)收獲較高產(chǎn)量的副產(chǎn)物甲烷。

其中，作為優(yōu)選，所述產(chǎn)甲烷古菌包含甲烷絲菌(Methanosaeta)和甲烷桿菌(Methanobacterium)；所述產(chǎn)丙酸細(xì)菌包含紫單胞菌(Porphyromonadaceae)和梭菌(Clostridiaceae)。

在本發(fā)明具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明所采用的厭氧污泥為包含Methanosaeta 8-10％，Methanobacterium 0.4-2.5％，Clostridiaceae 2.5％，Porphyromonadaceae 1.7-1.9％的厭氧污泥。

更具體地，所述厭氧污泥為Methanosaeta 8％，Methanobacterium 0.4％，Dethiosulfovibrionaceae 9.1％，Anaerolinaceae 7.1％，Streptococcaceae 6.9％，Syntrophobacteraceae 4.2％，Cloacamonaceae 3.7％，Syntrophorhabdaceae 3.5％，SB-1 3.4％，Geobacteraceae 3.1％，Clostridiaceae 2.5％，Porphyromonadaceae 1.9％，Pseudomonadaceae 1.7％，Syntrophomonadaceae 1.6％，[Tissierellaceae]1.5％，Syntrophaceae 1.5％，Synergistaceae 1.3％，Lachnospiraceae 1.2％，[Mogibacteriaceae]1％，Peptococcaceae 0.6％，Thermotogaceae 0.5％，Carnobacteriaceae 0.5％，其他含量低于0.5％及未被分類菌群共34.8％；或

Methanosaeta10％，Methanobacterium 2.5％，Anaerolinaceae 15.5％，Streptococcaceae 12.8％，Cloacamonaceae 6.5％，Thermotogaceae 6.2％，Dethiosulfovibrionaceae 4.2％，Ruminococcaceae 3.6％，Enterobacteriaceae 2.7％，Clostridiaceae 2.5％，Peptococcaceae 2.3％，Syntrophomonadaceae 1.9％，Porphyromonadaceae 1.7％，Geobacteraceae 1.7％，Gracilibacteraceae 1.6％，Synergistaceae 0.9％，Pseudomonadaceae 0.6％，Sphaerochaetaceae 0.5％，其他含量低于0.5％及未被分類菌群共22.3％；

本發(fā)明所述厭氧培養(yǎng)基可采用本領(lǐng)域常規(guī)的厭氧培養(yǎng)基，在本發(fā)明中提供了更加適宜的培養(yǎng)基，包括：

NH₄Cl，530mg/L；KH₂PO₄·2H₂O，200mg/L；Na₂SO₄mg/L，40mg/L；KCl，50mg/L；CaCl₂，10mg/L；MgCl₂·6H₂O，70mg/L；MnCl₂·4H₂O，0.8mg/L；CoCl₂·2H₂O，1.2mg/L；FeSO₄·7H₂O，3.2mg/L；AlCl₃，0.5mg/L；NaMO₄·2H₂O，1mg/L；H₃BO₃，0.2mg/L；NiCl₂·6H₂O，0.5mg/L；CuCl₂·2H₂O，1.1mg/L；ZnSO₄·2H₂O，3.2mg/L；EDTA，3.0mg/L。

此外，還可以使用其他成分的厭氧培養(yǎng)基，例如包括如下成分的培養(yǎng)基：

NH₄Cl，300mg/L；K₂HPO₄，150mg/L；NaHCO₃，700mg/L；CaCl₂，50mg/L；MgCl₂·6H₂O，12mg/L；FeCl₂，12mg/L；NaCl，10mg/L；MnCl₂·4H₂O，5mg/L；CoCl₂·6H₂O，5mg/L；AlCl₃·6H₂O，4.5mg/L；H₃BO₃，5mg/L；(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O，5mg/L；NiCl₂·6H₂O，5mg/L；ZnCl₂，5mg/L；CuSO₄·5H₂O，5mg/L；EDTA，3.0mg/L。

在逐漸提高發(fā)酵體系中的銨根離子濃度過程中，本發(fā)明優(yōu)選按照0.3-0.5g/(L·d)提升速率提高銨根離子濃度，以及優(yōu)選通過加入NH₄Cl來調(diào)整銨根離子濃度。

作為優(yōu)選，所述發(fā)酵體系的pH值為7.0-7.3，溫度為35-37℃。

本發(fā)明所述序批模式是發(fā)酵方法中的一個(gè)術(shù)語，指每天定量向發(fā)酵體系中加入有機(jī)物使其維持一定濃度的模式，在本發(fā)明中，所述有機(jī)物為葡萄糖、甘油或蔗糖，所述加入有機(jī)物的量為5g/d，使發(fā)酵體系中有機(jī)物濃度維持在0.1-5g/L。

本發(fā)明發(fā)酵方法能夠?qū)⑵鹗嫉膮捬跷勰嘀芯哼M(jìn)行調(diào)控，大幅增加產(chǎn)丙酸菌中紫單胞菌(Porphyromonadaceae)和梭菌(Clostridiaceae)百分比，增加幅度分別在5-10倍和20-25倍，同時(shí)不影響產(chǎn)甲烷古菌生產(chǎn)甲烷的活性，初次發(fā)酵丙酸即可達(dá)到8.6g/L左右的濃度，純度為97.7％左右，后續(xù)發(fā)酵可達(dá)到18.3g/L左右的濃度，純度為94％左右。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過調(diào)控銨根離子濃度的方式，控制包含產(chǎn)甲烷古菌和產(chǎn)丙酸細(xì)菌的厭氧污泥的菌群分布，使得發(fā)酵環(huán)境有利于產(chǎn)丙酸細(xì)菌的增殖，在生產(chǎn)高濃度和高純度丙酸的同時(shí)可獲得較多的甲烷，材料來源不受限制，投入產(chǎn)出比較低，利于工業(yè)化實(shí)施。

附圖說明

圖1所示與本發(fā)明所述方法配套使用的發(fā)酵裝置；

圖2所示為實(shí)施例1和實(shí)施例2發(fā)酵時(shí)間和丙酸濃度的折線圖，其中A表示實(shí)施例1的第一輪發(fā)酵折線，B表示實(shí)施例2的第二輪發(fā)酵的折線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種混菌體系發(fā)酵生產(chǎn)丙酸的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明內(nèi)。本發(fā)明所述方法已通過較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

為了配合本發(fā)明發(fā)酵方法的進(jìn)行，本發(fā)明還提供了一種配套發(fā)酵設(shè)備，示意圖見圖1，包括主體反應(yīng)器1，其側(cè)壁設(shè)置有出水口7和8，循環(huán)水出水口9、循環(huán)水進(jìn)水口10，頂部設(shè)置堿液進(jìn)樣口13，出氣口12，內(nèi)部固定有膜材料19；

其中，出水口7與泵16、pH值計(jì)14通過管道與主反應(yīng)器1形成封閉循環(huán)系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系的pH值，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的內(nèi)部循環(huán)；

出水口8通過管道與液相產(chǎn)物回收裝置3相連，用于排除多余培養(yǎng)液，維持培養(yǎng)液體積恒定，其另外一個(gè)功能是作為反應(yīng)器連續(xù)流的出水口，在連續(xù)流過程中實(shí)現(xiàn)收集丙酸的目的；

堿液進(jìn)樣口13與泵18、pH自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置4通過管道相連，在檢測(cè)到pH值需要調(diào)節(jié)后，通過pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置加入堿液調(diào)節(jié)；

循環(huán)水出水口9與、循環(huán)加熱裝置5、泵17、循環(huán)水進(jìn)水口10以及主反應(yīng)器1夾層形成封閉循環(huán)系統(tǒng)，用于控制主反應(yīng)器1的反應(yīng)溫度；

出氣口12和氣相產(chǎn)物回收裝置6通過管道相連，在管道上還設(shè)置氣體取樣口15，用于檢測(cè)和收集甲烷氣體；

此外，在主反應(yīng)器下端還設(shè)置取樣口11，用于隨時(shí)檢測(cè)液相產(chǎn)物的變化情況；膜材料19成分為復(fù)合纖維材料，其有效比表面積>2000m²/m³，有效長(zhǎng)度為30cm，直徑5cm，膜材料19纏繞于固定在主反應(yīng)器頂部的鐵絲上；

出水口7的位置應(yīng)該低于出水口8的位置，因?yàn)槌鏊?位置為反應(yīng)器最高液位位置，與內(nèi)部循環(huán)聯(lián)通的出水口7的位置應(yīng)該低于出水口8。

在具體工作時(shí)，向上述反應(yīng)裝置中加入?yún)捬跷勰嗪团囵B(yǎng)基，使液體位置達(dá)到出水口8。打開反應(yīng)器裝置所有管道和連通的裝置，關(guān)閉出水口8，使厭氧污泥附著在膜材料上。期間，通過主反應(yīng)器玻璃視窗可以觀察到厭氧菌群附著在膜材料上，形成一層生物膜。

每天向發(fā)酵體系中加入有機(jī)物，使有機(jī)物的濃度在0.1-5g/L之間，逐步提高反應(yīng)器中銨根離子的濃度，直至發(fā)酵體系中銨根離子濃度1-2g/L，該過程時(shí)間一般為7-20天。

每天從取樣口11取液相產(chǎn)物，檢測(cè)反應(yīng)器中的銨根離子濃度，維持反應(yīng)器內(nèi)銨根離子濃度為1-2g/L，不足時(shí)向反應(yīng)器內(nèi)投加氯化銨。

每天從取樣口取液相產(chǎn)物，檢測(cè)反應(yīng)器中的葡萄糖和丙酸的濃度，手動(dòng)添加葡萄糖，使有機(jī)底物濃度在0.1-5g/L之間。同時(shí)通過氣體取樣口檢測(cè)甲烷含量。

本發(fā)明所使用的厭氧污泥來自污水處理廠的厭氧發(fā)酵池以及養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水池。對(duì)于使用養(yǎng)殖場(chǎng)廢水池的厭氧污泥，其本身含有較高濃度的銨根離子，可以視實(shí)際情況不加或少加銨根離子。

以下就本發(fā)明所提供的一種混菌體系發(fā)酵生產(chǎn)丙酸的方法做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：本發(fā)明所述發(fā)酵方法(首輪發(fā)酵)

本實(shí)施例采用的培養(yǎng)基成分為：

NH₄Cl，530mg/L；KH₂PO₄·2H₂O，200mg/L；Na₂SO₄，40mg/L；KCl，50mg/L；CaCl₂，10mg/L；MgCl₂·6H₂O，70mg/L；MnCl₂·4H₂O，0.8mg/L；CoCl₂·2H₂O，1.2mg/L；FeSO₄·7H₂O，3.2mg/L；AlCl₃，0.5mg/L；NaMO₄·2H₂O，1mg/L；H₃BO₃，0.2mg/L；NiCl₂·6H₂O，0.5mg/L；CuCl₂·2H₂O，1.1mg/L；ZnSO₄·2H₂O，3.2mg/L；EDTA(Na⁺型)，3.0mg/L。

本實(shí)施例厭氧污泥菌群組成：

Methanosaeta 8％，Methanobacterium 0.4％，Dethiosulfovibrionaceae 9.1％，Anaerolinaceae 7.1％，Streptococcaceae 6.9％，Syntrophobacteraceae 4.2％，Cloacamonaceae 3.7％，Syntrophorhabdaceae 3.5％，SB-1 3.4％，Geobacteraceae 3.1％，Clostridiaceae 2.5％，Porphyromonadaceae 1.9％，Pseudomonadaceae 1.7％，Syntrophomonadaceae 1.6％，[Tissierellaceae]1.5％，Syntrophaceae 1.5％，Synergistaceae 1.3％，Lachnospiraceae 1.2％，[Mogibacteriaceae]1％，Peptococcaceae 0.6％，Thermotogaceae 0.5％，Carnobacteriaceae 0.5％，其他34.8％(含量低于0.5％及未被分類菌群)。

[Tissierellaceae]中括號(hào)是根據(jù)Greengene數(shù)據(jù)庫(kù)該微生物命名而采用的書寫方式，其他帶有括號(hào)的微生物書寫方式均采納自Greengene數(shù)據(jù)庫(kù)。

將上述厭氧污泥以及厭氧發(fā)酵培養(yǎng)基組成發(fā)酵體系，調(diào)節(jié)發(fā)酵體系的pH值介于7.0-7.3，溫度介于35-37℃，每天向發(fā)酵體系中加入5g葡萄糖，使有機(jī)物的濃度在0.1-5g/L之間，按照0.5g/(L·d)提升速率逐步提高發(fā)酵體系中銨根離子的濃度，直至發(fā)酵體系中銨根離子濃度2g/L，該過程時(shí)間一般為7-20天。

待發(fā)酵體系中銨根離子濃度穩(wěn)定在2g/L后，維持該離子濃度恒定，繼續(xù)按照序批式模式向反應(yīng)體系中加入有機(jī)物葡萄糖，使有機(jī)物濃度維持在0.1-5g/L之間。

發(fā)酵結(jié)束后(該過程時(shí)間一般為18-45天)，收集氣體獲得甲烷，同時(shí)收集發(fā)酵液提取丙酸，所剩包含菌群的固體物加入?yún)捬醢l(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行下一輪發(fā)酵。

經(jīng)過檢測(cè)，反應(yīng)器出水以丙酸為主，濃度達(dá)到8.6g/L(見圖2)，乙酸的濃度為0.2g/L。甲烷的產(chǎn)量為1.34L/(L-reacter·day)，即每1L培養(yǎng)液每天產(chǎn)生1.34L甲烷。

在此模式運(yùn)行條件下，丙酸占反應(yīng)器液相代謝產(chǎn)物的含量為97.7％，反應(yīng)器中葡萄糖的濃度低于0.1g/L。

發(fā)酵結(jié)束后后，包含菌群的固體物中各菌群的數(shù)量百分比為：Methanosaeta 0.5％，Methanobacterium 0.1％，Porphyromonadaceae 44.1％，Clostridiaceae 17.6％，Peptococcaceae 4.5％，[Tissierellaceae]4.3％，Thermotogaceae 3.6％，Dethiosulfovibrionaceae 2.7％，Carnobacteriaceae 0.3％，Anaerolinaceae 0.2％，其他22.1％(含量低于0.1％及未被分類菌群)。

需要指出的是，由于發(fā)酵菌群中發(fā)酵細(xì)菌的占比增加而使得產(chǎn)甲烷古菌(Methanosaeta與Methanobacterium)在發(fā)酵結(jié)束后占總菌群的比例減少，但發(fā)酵過程中甲烷每天的產(chǎn)量基本恒定，且甲烷占?xì)庀喈a(chǎn)物體積分?jǐn)?shù)為50-55％，體系有正常穩(wěn)定的產(chǎn)甲烷過程，兩種微生物活性并未受到影響。

其中Porphyromonadaceae(紫單胞菌)和Clostridiaceae(梭菌)占比61.7％。說明通過調(diào)控銨根離子濃度這一環(huán)境因素，可以控制菌群分布，大幅度提高Porphyromonadaceae(紫單胞菌)和Clostridiaceae(梭菌)的占比，實(shí)現(xiàn)混菌體系下生產(chǎn)高純度丙酸的目的。

實(shí)施例2：本發(fā)明所述發(fā)酵方法(第二輪發(fā)酵)

將實(shí)施例1包含菌群的固體物和厭氧發(fā)酵培養(yǎng)基(同實(shí)施例1)組成發(fā)酵體系，調(diào)節(jié)發(fā)酵體系的pH值介于7.0-7.3，溫度介于35-37℃，每天向發(fā)酵體系中加入5g甘油，使有機(jī)物的濃度在0.1-5g/L之間，按照0.3g/(L·d)提升速率逐步提高發(fā)酵體系中銨根離子的濃度，直至發(fā)酵體系中銨根離子濃度1g/L，該過程時(shí)間一般為7-20天。

待發(fā)酵體系中銨根離子濃度穩(wěn)定在1g/L后，維持該離子濃度恒定，繼續(xù)按照序批式模式向反應(yīng)體系中加入有機(jī)物甘油，使有機(jī)物濃度維持在0.1-5g/L之間。

發(fā)酵結(jié)束后(該過程時(shí)間一般為18-45天)，收集氣體獲得甲烷，同時(shí)收集發(fā)酵液提取丙酸，所剩包含菌群的固體物加入?yún)捬醢l(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行下一輪發(fā)酵。

經(jīng)過檢測(cè)，丙酸在培養(yǎng)液中的最高濃度可達(dá)18.3g/L(見圖2)，乙酸濃度1.2g/L，發(fā)酵產(chǎn)物主要是丙酸、乙酸和甲烷，甲烷的產(chǎn)量為1.2L/(L-reacter·day)，即每1L培養(yǎng)液每天產(chǎn)生1.2L甲烷，丙酸占反應(yīng)器液相產(chǎn)物的94％。

根據(jù)第二輪發(fā)酵中甲烷產(chǎn)量也可側(cè)面反映，產(chǎn)甲烷古菌的活性并未受到影響，甲烷產(chǎn)量較為穩(wěn)定。

實(shí)施例3：本發(fā)明所述發(fā)酵方法(第一輪+第二輪發(fā)酵)

按照實(shí)施例1和實(shí)施例2的方法，以不同于實(shí)施例1的另一家污水處理廠的厭氧發(fā)酵池中的厭氧污泥為起始原料，菌群組成如下：

Methanosaeta 10％，Methanobacterium 2.5％，Anaerolinaceae 15.5％，Streptococcaceae 12.8％，Cloacamonaceae 6.5％，Thermotogaceae 6.2％，Dethiosulfovibrionaceae 4.2％，Ruminococcaceae 3.6％，Enterobacteriaceae 2.7％，Clostridiaceae 2.5％，Peptococcaceae 2.3％，Syntrophomonadaceae 1.9％，Porphyromonadaceae 1.7％，Geobacteraceae 1.7％，Gracilibacteraceae 1.6％，Synergistaceae 0.9％，Pseudomonadaceae 0.6％，Sphaerochaetaceae 0.5％，其他22.3％(含量低于0.5％及未被分類菌群未列出)。

第一輪發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)過檢測(cè)，丙酸純度為96％，濃度為7.6g/L，甲烷產(chǎn)量為1.24L/(L-reacter·day)，菌群組成如下：

Methanosaeta 1.2％，Methanobacterium 0.4％，Porphyromonadaceae 37.7％，Clostridiaceae 16.4％，Streptococcaceae 8％Dethiosulfovibrionaceae 7％，，Thermotogaceae 5.6％，Sphaerochaetaceae 2.6％，Enterobacteriaceae 0.3％，Gracilibacteraceae 0.3％，Ruminococcaceae 0.2％，其他20.3％(含量低于0.1％及未被分類菌群未列出)。

對(duì)比實(shí)施例1中發(fā)酵前后菌群變化，實(shí)施例2發(fā)酵前后依然保持了大幅度提高Porphyromonadaceae(紫單胞菌)和Clostridiaceae(梭菌)的占比，同時(shí)對(duì)產(chǎn)甲烷古菌活性不影響的趨勢(shì)。

此外，通過另外3次采集不同來源的厭氧污泥進(jìn)行菌群分布發(fā)酵前后對(duì)比，雖然不同來源的菌群存在差別，但是每次發(fā)酵后，各來源的菌群分布均是大幅度提高Porphyromonadaceae(紫單胞菌)和Clostridiaceae(梭菌)的占比，提高幅度分別在5-10倍和20-25倍范圍內(nèi)，同時(shí)產(chǎn)甲烷古菌的活性未受到影響，表明本發(fā)明方法對(duì)于包含產(chǎn)甲烷古菌和產(chǎn)丙酸細(xì)菌的厭氧污泥具有穩(wěn)定調(diào)控菌群分布的作用，非是由于厭氧污泥原料的偶然性。

第二輪發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)過檢測(cè)，丙酸濃度為15.6g/L，占發(fā)酵液相產(chǎn)物93％，甲烷產(chǎn)量為1.16L/(L-reacter·day)。

實(shí)施例4：本發(fā)明所述發(fā)酵方法(第三輪發(fā)酵)

將實(shí)施例2和實(shí)施例3中第二輪發(fā)酵結(jié)束后的固體物分別加入另一種厭氧發(fā)酵培養(yǎng)基組成發(fā)酵體系，按照實(shí)施例2的方法進(jìn)行第三輪發(fā)酵，該厭氧發(fā)酵培養(yǎng)基組成如下：

NH₄Cl，300mg/L；K₂HPO₄，150mg/L；NaHCO₃，700mg/L；CaCl₂，50mg/L；MgCl₂·6H₂O，12mg/L；FeCl₂，12mg/L；NaCl，10mg/L；MnCl₂·4H₂O，5mg/L；CoCl₂·6H₂O，5mg/L；AlCl₃·6H₂O，4.5mg/L；H₃BO₃，5mg/L；(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O，5mg/L；NiCl₂·6H₂O，5mg/L；ZnCl₂，5mg/L；CuSO₄·5H₂O，5mg/L；EDTA，3.0mg/L。

實(shí)施例2固體物第三輪發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)過檢測(cè)，反應(yīng)器液相產(chǎn)物主要為丙酸，其濃度為17.9g/L，乙酸的濃度為1.3g/L，丙酸純度為93％。甲烷的產(chǎn)量為1.3L/(L-reacter·day)，即每1L培養(yǎng)液每天產(chǎn)生1.3L甲烷。

實(shí)施例3固體物第三輪發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)過檢測(cè)，丙酸在培養(yǎng)液中的最高濃度可達(dá)17.9g/L，乙酸濃度1.2g/L，丙酸占液相產(chǎn)物93％，發(fā)酵產(chǎn)物主要是丙酸、乙酸和甲烷，甲烷的產(chǎn)量為1.1L/(L-reacter·day)，即每1L培養(yǎng)液每天產(chǎn)生1.1L甲烷。

根據(jù)第三輪發(fā)酵的產(chǎn)量可知，本發(fā)明所述方法能夠調(diào)控并穩(wěn)定菌群分布，使其處于生產(chǎn)丙酸和甲烷的最佳水平，保證產(chǎn)量和純度的基本恒定。

以上所述只是用于理解本發(fā)明的方法及其核心思想，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利的保護(hù)范圍。