白腐真菌预处理促进木质纤维素厌氧发酵产酸与有机酸产物控制研究

发布时间：2021-07-11 01:46

　　随着人口数量急剧增长以及经济发展对能源需求的增加,现有化石燃料已经不能持续满足能源消费的需求。化学品的能源消耗和生产将呈现出从石油基资源向可再生生物质资源的转变。作为一种高效且相对简单的生物技术,厌氧消化在世界各地被广泛应用于木质纤维素物质的稳定和能量回收。近年来,从有机物中生产挥发性脂肪酸（VFA）替代产甲烷,被认为是厌氧消化过程更有发展前景的方向,因为这些羧酸盐及其衍生物是许多行业的重要原材料,其附加值远大于甲烷,在生物气生产、化工有机材料制造和污水脱氮除磷等方面有广泛的应用潜力。丰富的木质纤维素类生物质可为厌氧消化生产VFA提供稳定的原料来源,在一定程度上缓解诸多能源和环境问题。但较高含量的木质素阻碍了木质纤维素类生物质中碳水化合物的降解和利用,因此这些所谓“低价值”的木质纤维素物质被随意丢弃,并未得到充分利用。本研究以木质纤维素废物蘑菇渣和沼渣为原料,探索并系统研究白腐真菌预处理促进其厌氧发酵产酸的可行性,同时分析预处理过程的机理。此外,本研究探究了剩余污泥与蘑菇渣共发酵促进厌氧发酵产酸的可行性,并进行了厌氧发酵产物调控的初步探究。首先对蘑菇渣厌氧发酵产酸进行了可行性分析,并就... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

生物质能循环图

目前世界范围内使用生物质能生产的化学品已经达到约 5 千万吨，占全球品产量的 10%[3]。同时，世界各国均加大了生物质能源发展，中国、美国和等国家宣布，计划到 2030 年，生物质能源将取代 25%~30%的化石燃料[3]。如图 1.2 所示，生物质能转换技术主要分为直接燃烧、热化学法、生物转物理成型等。其中，生物转化利用微生物或酶的作用，通过发酵方法将生物变成乙醇、甲烷、氢气等燃料。由于具有条件温和、环境友好等优点，生物方法逐渐受到重视，具有广阔的应用前景。目前生物乙醇和生物柴油是世界发展规模较大的生物能源产品。在大规模发酵过程中，生物乙醇主要由含糖物质产生，最常见的是甘蔗、玉米、谷物或其他糖类作物，这些原料在微生作用下经过发酵过程转化成乙醇，生产的乙醇可以直接燃烧或与汽油混合用车燃料[4]。生物柴油的原料一般来自于大豆、棉、油菜、棕榈等油料作物、油脂和餐厨垃圾油以及微藻等水生植物油脂。通过热化学工艺或酯交换技术上原料转化为可替代化石能源的可再生柴油燃料，并获得副产品脂肪酸甲酯油。生物柴油可单独使用以替代柴油，又可以一定比例与柴油混合使用[5]。

白腐真菌预处理促进木质纤维素厌氧发酵产酸与有机酸产物控制研究氧发酵机理个完整的厌氧消化过程中，生物质在厌氧微生物的作用下可以氧化碳等气体。如图 1.3 所示，厌氧消化在多种生物酶和微生多个连续的生化反应，整个过程可分成四个主要阶段，即水解乙酸化阶段和产甲烷阶段[11]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]顶空CO2对有机物厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响[J]. 马琳,王晋,符波,刘和.  中国环境科学. 2012(04)



本文编号：3277082