活性污泥法利用秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸工藝的初步研究.pdf

1、我國(guó)秸稈資源豐富，但胡亂丟棄、無(wú)控焚燒、直接還田和加工粗飼料等傳統(tǒng)的處理方式存在著“三低一重”的缺點(diǎn)，即秸稈利用率低、轉(zhuǎn)化率低、經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重。本文利用水稻秸稈結(jié)合活性污泥通過(guò)厭氧發(fā)酵生產(chǎn)小分子有機(jī)酸，為秸稈的資源化利用開辟了一條新的途徑，也為有機(jī)酸的制備探索了一種新的方法。
　　 本文利用廢棄的水稻秸稈結(jié)合活性污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)酸。通過(guò)對(duì)白腐菌預(yù)處理法、稀硫酸預(yù)處理法、NaOH預(yù)處理法、堆肥預(yù)處理法等四種方法預(yù)

2、處理秸稈以后纖維素、半纖維素和木質(zhì)素降解情況的考察，得出稀硫酸預(yù)處理法為較佳預(yù)處理法，半纖維素降解率為46.2％，纖維素降解率為43.8％，木質(zhì)素降解率為50.0％。同時(shí)對(duì)污泥也進(jìn)行了必要的預(yù)處理，得到高溫蒸煮預(yù)處理方法為污泥的較佳預(yù)處理方法。
　　 其次，對(duì)預(yù)處理后的秸稈和污泥混合間歇厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的條件進(jìn)行的優(yōu)化，得到較佳的發(fā)酵產(chǎn)酸條件為溫度37℃、pH6.0、接種率1:3，氮源10.0g/L玉米漿，在此條件下間歇產(chǎn)酸量最大，

3、可達(dá)30.5g/L，產(chǎn)酸率為1.2g/(g·TS)，發(fā)酵液中主要成分是乙酸和丁酸。在自制半連續(xù)厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中，溫度為37℃、起始pH控制為6.0、污泥(濕重)為30g/L，秸稈(預(yù)處理前)為90g/L，氮源為10g/L玉米漿的條件下，進(jìn)行了兩種操作方式，通過(guò)從反應(yīng)器頂部連續(xù)流加濃度為5.0g/L的NaHCO3水溶液的反式雖然操作簡(jiǎn)單，能夠連續(xù)產(chǎn)酸，但是得到的發(fā)酵液中有機(jī)酸的含量比較低不利于后期的發(fā)酵液中有機(jī)酸的分離提取。而通過(guò)定時(shí)擠出

4、反應(yīng)器中的發(fā)酵液經(jīng)過(guò)補(bǔ)充少量培養(yǎng)液進(jìn)行發(fā)酵液回流的操作方式得到的產(chǎn)酸濃度較高，在擠出間隔時(shí)間為36h時(shí)，高能達(dá)到108.5g/L，產(chǎn)酸總量達(dá)到108.5g，有機(jī)酸組成主要是乙酸和丁酸，分別占到了32.2％和57.6％，發(fā)酵類型呈典型的丁酸型發(fā)酵。
　　 最后，將收集到的發(fā)酵液進(jìn)行簡(jiǎn)單的過(guò)濾后通過(guò)萃取分離其中的有機(jī)酸，實(shí)驗(yàn)中考察了萃取過(guò)程中萃取劑種類、萃取劑用量以及鹽效應(yīng)對(duì)萃取效果的影響，結(jié)果表明采用乙酸乙酯作為最適萃取劑。當(dāng)乙酸