依賴于微生物的厭氧消化作用能夠將多種有機廢水和固體廢物轉化為甲烷、氫氣等清潔能源，是一種環(huán)境友好型的新能源生產途徑，也是目前處理工農業(yè)有機廢物的一個重要手段，厭氧消化的核心是微生物群，因此，獲得高活性的厭氧消化菌群是有效轉化有機廢棄物為能源物質的重要保障。生物反應器內的厭氧消化菌群具有復雜的組成，通常劃分為3類，即酸化菌群、產氫氣乙酸菌群以及產甲烷菌群，其活性受多種因素影響，包括反應器的結構、pH值、水力停留時間等。Nadarajah等認為溫度是厭氧消化菌群的重要影響因子，將影響生物反應器內的菌群結構、化學需氧量去除率、出水懸浮固體和污泥指數等。
通常厭氧消化作用在2個溫度范圍內進行，即中溫厭氧消化和高溫厭氧消化，良好高溫厭氧菌群在馴化之初，菌源常取自于自然環(huán)境如土壤、河道底泥、牛羊糞便以及常溫活性污泥等。在提升溫度的富集培養(yǎng)過程中，逐漸形成穩(wěn)定的厭氧消化菌群，研究認為，培養(yǎng)溫度改變會給菌群結構的調整帶來新的選擇壓力.溫度轉變幅度越大，這種選擇壓力越強烈，并增加菌群結構調整的幅度.同時，溫度可能影響菌群變化的周轉速率，高的周轉速率使菌群更加快速的更換掉不適應新溫度的菌群。用分子生物學的檢測結果發(fā)現，高溫的產甲烷古菌可存在于常溫厭氧反應器中，反之亦然，而其生物量取決于培養(yǎng)溫度.Ahring探索了高溫厭氧消化過程溫度變化對菌群生物量的影響，結果顯示當將一個連續(xù)攪拌反應器的培養(yǎng)溫度從55 ℃提高到65 ℃，細菌的生物量將有明顯的下降，而古菌的生物量會有上升，當溫度達到65 ℃時，氫營養(yǎng)型產甲烷古菌具有明顯的生物活性。
可見，溫度的轉變對厭氧消化菌群結構和功能都有強烈的影響.為了減少溫度對厭氧消化菌群的沖擊，在厭氧生物反應器啟動時通常采用梯度升溫的方法(韓育宏等，2009).本研究則利用37 ℃的中溫厭氧消化菌群直接轉入50 ℃培養(yǎng)，并通過連續(xù)進料糖蜜有機廢水馴化高溫厭氧消化菌群，進而考察高溫馴化過程中菌群結構、多樣性及功能的變化特征.研究結果對闡明厭氧發(fā)酵菌群在溫度劇烈變化帶來的選擇壓力下菌群結構與功能的變化趨勢，對改進高溫厭氧消化菌群富集方法具有重要意義。
(1)37 ℃培養(yǎng)的中溫厭氧消化產甲烷菌群直接轉入50 ℃高溫馴化處理高濃度糖蜜有機廢水，厭氧消化過程能夠快速啟動并生成甲烷，并在22 d后形成穩(wěn)定的高溫厭氧消化產甲烷菌群，平均甲烷生成效率為162.5 mL·g-1.穩(wěn)定產氣期間乙酸和丙酸的質量濃度分別為25.3和145.3 mg·L-1。
(2)菌群結構及多樣性在高溫馴化過程中發(fā)生劇烈變化，細菌強于古菌，并逐漸穩(wěn)定成為以細菌以及產甲烷古菌為主要優(yōu)勢菌群的高溫厭氧消化菌群。
(3) 所獲高溫厭氧消化產甲烷菌群，其產甲烷古菌的總生物量明顯下降，大約為7.6×106拷貝/g活性污泥。
