餐厨垃圾糖化及其发酵产乙醇丁醇过程研究

发布时间：2024-02-01 15:32

　　排放量巨大的餐厨垃圾可能会导致严重的环境污染和资源浪费。餐厨垃圾含有丰富的淀粉、蛋白质和油脂等有机质,用于生物燃料发酵有极大的开发潜力。但餐厨垃圾中大分子物质不易被微生物直接利用,直接发酵时效率较低。本文通过酶法将餐厨垃圾中的淀粉质进行糖化,深入研究水解液物化特征变化以探究餐厨垃圾酶解机制。在餐厨垃圾酶解的基础上,将酶解液分别应用于生物乙醇和生物丁醇的发酵,并揭示发酵过程中参数变化。通过对不同水解方法进行研究,确定酶法是餐厨垃圾糖化的最佳方法。α-淀粉酶和糖化酶酶解餐厨垃圾对应的最佳pH和酶添加量分别为5.5、150 U/g-TS(总固形物)和4.0、150 U/g-TS。二者混合使用效果最佳,最终糖浓度为204.20 g/L。液相结果表明水解液中主要成分为葡萄糖。X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和傅里叶红外光谱(Fourier Transform infrared spectroscopy,FT-IR)结果表明,酶解作用不会改变餐厨垃圾中的淀粉晶型,酶解作用提高了相对结晶度和短程有序度。扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM...

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【部分图文】：

图1.1垃圾分类Fig.1.1Garbageclassification

餐厨垃圾糖化及其发酵产乙醇丁醇过程研究2图1.1垃圾分类Fig.1.1Garbageclassification1.1.2餐厨垃圾理化特征表1.1餐厨垃圾理化特征Table1.1Physicalandchemicalcharacteristicsoffoodwaste成分文献[5....

图1.2直链淀粉和支链淀粉分子结构

江苏大学硕士学位论文3由表1.1可以看出，餐厨垃圾具有高含量有机质（主要是淀粉）、高含水率（70-80%）、高油脂以及高盐分等特点[8]。复杂的组分也对后续的加工利用带来了一定的弊端：（1）高含水量会造成餐厨垃圾极易腐败变质，滋生细菌病毒等，而且物质流动性强，容易渗漏，造成环境污....

图1.3丙酮丁醇梭菌代谢过程图

餐厨垃圾糖化及其发酵产乙醇丁醇过程研究10（Clostridiumacetobutylicum）和拜氏梭菌（Clostridiumbeijerinckii），前者具有较强的淀粉酶活性和分泌系统，适用于玉米、小麦等淀粉质原料，而后者淀粉酶活性较弱，只能利用原料中存在的游离糖，属于糖....

图2.6不同样品扫描电镜图像（A-空白组；B-淀粉酶组；C-糖化酶组；D-混合酶组）

餐厨垃圾糖化及其发酵产乙醇丁醇过程研究22是222.6、136.7、206.4和130.8μm，混合酶处理后粒径比原样降低了41.23%。凡是有淀粉酶参与的酶解变化最为明显，表明在减小颗粒粒径方面发挥主要作用的是α-淀粉酶，而糖化酶主要针对粒径较小的颗粒。此结果与D10变化一致，....

本文编号：3892357