廢棄木耳菌棒厭氧發(fā)酵特性研究.pdf

1、2015年全國(guó)黑木耳總產(chǎn)量達(dá)到613.19萬噸，其中黑龍江省303.28萬噸，占全國(guó)總產(chǎn)量的49.5％，位居首位。黑木耳生產(chǎn)后的廢菌棒約有60萬噸[1]，且隨著食用菌行業(yè)的快速發(fā)展呈遞增趨勢(shì)。這部分資源除少量被利用外，大部分都被隨意丟棄在田間地頭、河邊，或者直接焚燒，這不僅污染了環(huán)境，同時(shí)也造成了資源的極大浪費(fèi)。若將其資源化利用對(duì)保護(hù)環(huán)境以及節(jié)約能源都有重要意義。沼氣發(fā)酵是提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用效率的可行途徑，是進(jìn)行清潔能源轉(zhuǎn)換的有效

2、方式。為了探尋廢棄木耳菌棒的厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性，首先對(duì)原料進(jìn)行不同初始干物質(zhì)濃度的厭氧發(fā)酵試驗(yàn)，優(yōu)化最佳發(fā)酵濃度。由于原料本身木質(zhì)纖維含量較高且木質(zhì)素降解的限速步驟主要在水解階段，因此在最佳發(fā)酵濃度的條件下，再對(duì)廢棄木耳菌棒進(jìn)行不同時(shí)間、不同溫度的好氧水解試驗(yàn)。最后通過好氧厭氧兩相發(fā)酵產(chǎn)氣試驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)氣特性進(jìn)行比較分析，得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)通過對(duì)不同初始干物質(zhì)濃度的廢棄木耳菌棒厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的分析，確定了濃度為10％的

3、試驗(yàn)組，其發(fā)酵產(chǎn)氣效果最好。累計(jì)產(chǎn)氣量達(dá)到9450 mL，累積產(chǎn)甲烷量為4414mL。VS產(chǎn)氣率與產(chǎn)甲烷率分別為211 mL/g、98 mL/g。
　　(2)通過對(duì)不同初始干物質(zhì)濃度廢棄木耳菌棒厭氧發(fā)酵末端有機(jī)質(zhì)降解情況的分析，得出了有機(jī)質(zhì)降解率均隨濃度的增加先增加后減小的規(guī)律，且在濃度為10％時(shí)降解率達(dá)到最高。其中總糖受初始干物質(zhì)濃度的影響最小，降解率均在95％以上。但各試驗(yàn)組木質(zhì)纖維素降解率都較低，10％試驗(yàn)組的降解率最高也僅

4、為37.99％。并且半纖維素的降解率普遍高于纖維素，木質(zhì)素幾乎不被降解。整個(gè)厭氧發(fā)酵過程中，沼氣微生物主要利用的為碳水化合物，其次為脂肪和蛋白質(zhì)。
　　(3)通過對(duì)不同溫度下好氧水解物料進(jìn)行分析，得出在44℃并輔以攪拌的條件下，木質(zhì)素降解速率最快。其中，水解8h時(shí)，木質(zhì)素降解率為19.91％，占總降解率的67.05％，明顯優(yōu)于該時(shí)間段其他組別。并且水解8h時(shí)，總固體降解率相對(duì)較低，降解速率緩慢。在好氧水解試驗(yàn)階段，攪拌可以有效的促