新型纤维素生物质厌氧发酵可提高沼气产量

2018-09-20 15:54:35 来源: 中国科技网·科技日报 作者: 王建高 孔凤茹

中国科技网·科技日报青岛9月20日电(记者王建高 通讯员孔凤茹)9月20日,中国科学院青岛生物与过程能源研究所发布,该所郭荣波研究员带领的工业生物燃气研究组利用厚壁菌门中枯草芽孢杆菌作为微氧预处理接种物,取代沼液菌群,可提高玉米秸秆厌氧发酵17.35%的产甲烷量,并将预处理温度降低至37℃。与沼液菌群相比,利用枯草芽孢杆菌纯菌液预处理后,产生过氧化物酶,酶活达4.24 U/mL▪min;且在24小时预处理后,木质素水解率23.0%,半纤维素水解率18.1%,纤维素损失较少。

郭荣波介绍,本研究为微生物-微氧预处理强化厌氧发酵技术的产业化应用提供理论支持,并为进一步调控代谢途径以提高纤维素生物质水解率和甲烷产生量提供基础支持。

早在3年前,郭荣波研究团队提出了微氧预处理技术,以更少通氧量和通氧时间进行预处理,可提高玉米秸秆厌氧发酵产沼气能力。他们研究得出,在最佳通氧量和温度55℃条件下,产甲烷量提高了16.24%。因为微氧预处理前后沼液接种物微生物群落发生改变,预处理后厚壁菌门下梭菌属类细菌增多,梭菌属类细菌相对丰度达77.99%,高于处理前15.7%。

据悉,纤维素生物质包括农作物秸秆、谷壳、蔗渣等农业生产废弃物,我国仅秸秆每年产生量近7亿吨。相对于直接还田、气化、好氧堆肥等技术,厌氧发酵具有既产生替代能源又产生养分的双重经济效益,是资源化利用纤维素生物质的有效技术。通氧常作为污水处理过程中提高有机废物水解率的方法之一,已得到广泛应用。

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责任编辑:孙玉松
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