好氧生物预处理时间对玉米秸秆水解酸化的影响

• 作者: 李希越 王洪波 赵玉晓 华栋梁 王宁
• 来源期刊: 生物质化学工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: 玉米秸秆 好氧生物处理 厌氧发酵 挥发性脂肪酸
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告|Research Report
• 页码范围: 13-22
• 页数: 10页
• 分类号: TQ35|X71
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2022.01.003

摘要

以玉米秸秆为原料,先经复合菌系进行好氧生物预处理,然后接种厌氧污泥进行厌氧发酵,考察了预处理时间对厌氧发酵的影响,并测定木质纤维素结构及含量变化、关键性酶活、微生物多样性和厌氧发酵酸化产量.研究结果表明:随着预处理时间的延长,玉米秸秆的结构逐渐被破坏,木质素过氧化物酶活性逐渐降低,木聚糖酶和纤维素酶活性逐渐升高,最高分别达0.879和0.025 7 U/mg.放线菌、芽孢杆菌和曲霉菌是秸秆好氧生物预处理中的优势菌群.玉米秸秆经好氧生物预处理2 d,厌氧发酵产酸效果最佳,乙醇和挥发性脂肪酸产量为249.3 mg/g,比未处理提高了 46.73％;玉米秸秆经好氧生物预处理5 d,乙醇和挥发性脂肪酸产量为138.2 mg/g,比未处理降低了 18.66％.过长的玉米秸秆好氧预处理时间会使玉米秸秆中半纤维素、纤维素过度降解,这是造成玉米秸秆厌氧发酵产酸量下降的主要原因.以能源化、资源化为目的的玉米秸秆厌氧发酵预处理时,利用复合菌系好氧生物处理作为其预处理方法,应严格控制预处理时间,避免因为纤维素、半纤维素过度降解导致的产品产率下降问题.