奶牛糞便纖維素酶解糖化工藝研究.pdf

1、相對于以玉米和大豆等糧食為原料的第一代生物燃料來說，以稻草、秸稈等植物纖維為原料的纖維素乙醇被稱為第二代生物燃料，其最大優(yōu)勢在于避免了“與人爭糧、與糧爭地”的風(fēng)險。本文在纖維質(zhì)原料的選擇上獨(dú)辟蹊徑，選擇奶牛糞便作為纖維素乙醇化的原料，不僅拓寬了可以利用纖維質(zhì)原料的范圍，而且使廢物資源化，為生物能源的開發(fā)提供了新思路，對于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施也具有重要意義。本研究首先對奶牛糞便進(jìn)行了預(yù)處理和酶解糖化的工藝條件進(jìn)行研究，然后對我國目前采用奶

2、牛糞便進(jìn)行纖維素乙醇化進(jìn)行效益分析。 近年來，我國養(yǎng)殖業(yè)得到了較快的發(fā)展，甚至成為某些地方的支柱產(chǎn)業(yè)。然而，在發(fā)展的同時，畜禽糞便對環(huán)境的污染問題也日益突出。畜禽糞便中含有大量的未被動物消化吸收的有機(jī)物質(zhì)，對大氣、水體、土壤、生物均有危害。近年來，隨著集約化養(yǎng)殖規(guī)模的不斷壯大，牲畜飼料日趨標(biāo)配化，導(dǎo)致畜禽糞便當(dāng)中蘊(yùn)含著豐富的纖維質(zhì)原料，如果對這部分纖維質(zhì)原料進(jìn)行酶解發(fā)酵，不僅實(shí)現(xiàn)了廢物利用，創(chuàng)造了價值，而且也減少了畜禽糞便對環(huán)境

3、的污染，是治理畜禽糞便一條新道路。本文以污染生態(tài)學(xué)的理論為基礎(chǔ)，選取了比較能代表集約化養(yǎng)殖特點(diǎn)的畜禽糞便—奶牛糞便作為纖維質(zhì)原料，進(jìn)行預(yù)處理及酶解糖化，以期進(jìn)一步達(dá)到乙醇化應(yīng)用的目的。 對奶牛糞便預(yù)處理試驗(yàn)研究表明：溫度、時間、酸堿濃度、底物濃度對酸預(yù)處理的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于堿預(yù)處理。經(jīng)正交試驗(yàn)得出，堿石灰不適合作為奶牛糞便預(yù)處理的試劑；最佳工藝條件為2％HCl、2.5h、溫度125℃、基質(zhì)濃度為45g·L-1。 對奶牛糞便