秸稈固態(tài)發(fā)酵工藝及其產沼氣效果的研究.pdf

1、秸稈是地球上最豐富的可再生資源，其主要成分為纖維素，半纖維素和木質素。擬康氏木霉高產纖維素酶，白腐菌能有效地降解木質素，它們是降解秸稈的主要菌種。本論文以稻草秸稈和麩皮等廉價的農業(yè)廢棄物為原料，選用擬康氏木霉和白腐菌，采用單菌和混菌兩種不同方式進行固態(tài)發(fā)酵，研究了不同發(fā)酵條件下秸稈纖維素和木質素的降解率，并對不同發(fā)酵方式下秸稈產氣的效果進行了評價，得到了如下結果： (1)用擬康氏木霉3.3002(Trichoderma pseu

2、dokoningii3.3002)固態(tài)發(fā)酵秸稈，通過系統(tǒng)測定纖維素酶的酶活變化，發(fā)酵工藝優(yōu)化為：稻草秸稈和麩皮的混合比例為4:1，最佳氮源為0.25％(NH4)2SO4，最佳發(fā)酵時間120 h，發(fā)酵溫度35℃，接種量15％，pH5.0，培養(yǎng)基含水率50％。在此條件下，稻草秸桿纖維素降解率和木質素降解率分別為24.62％和8.78％。 (2)以擬康氏木霉3.3002(Trichoderma pseudokoningii3.3002

3、)和白腐菌5.776(Phanerochaete chrysosporium5.776)進行混菌發(fā)酵，確定工藝如下：白腐菌5.776(Phanerochaete chrysosporium5.776)接種3天后接入擬康氏木霉3.3002(Trichoderma pseudokoningii3.3002)，接種液(孢子懸浮液107個/mL)體積比為2 mL:2 mL；混菌發(fā)酵最佳培養(yǎng)基組成為秸稈粉4 g，麩皮1 g，氮源為0.3％(NH4

4、)2SO4，培養(yǎng)基含水率60％，發(fā)酵溫度為33℃，發(fā)酵時間為8 d。在此工藝下，稻草秸桿纖維素降解率和木質素降解率分別為40.38％和31.52％，比使用擬康氏木霉3.3002(Trichoderma pseudokoningii3.3002)處理稻草秸稈的結果(24.62％，8.78％)有顯著性提升。 (3)以擬康氏木霉3.3002(Trichoderma pseudokoningii3.3002)單菌和混菌發(fā)酵處理的秸稈為發(fā)

5、酵基質，以豬糞為接種物，在嚴格控制發(fā)酵溫度(35±1)℃的條件下進行厭氧發(fā)酵產沼氣的研究。研究結果表明：混菌發(fā)酵處理秸稈的平均日產氣量、累積產氣量和甲烷含量(體積分數，下同)(分別為7.5 mL，225 mL和58.1％)最高，擬康氏木霉3.3002(Trichoderma pseudokoningii3.3002)單菌處理的秸稈(分別為5.8 mL，168 mL和355.7％)次之，未處理的秸稈(分別為3.2 mL，100mL和50.