预处理对小麦秸秆糖化及沼气发酵的影响

发布时间：2020-07-02 22:52

【摘要】：我国农作物秸秆年产量约有7亿吨，将其用于沼气发酵产生沼气，对于缓解能源危机和减少焚烧造成的环境污染有重要意义。本文研究了预处理方式对小麦秸秆糖化及沼气发酵的影响，结果表明： 1.浸泡预处理可促进小麦秸秆酶解产糖。清水、饱和石灰水及尿素溶液浸泡均能提高小麦秸秆的酶解产糖量。其中经尿素溶液浸泡处理，小麦秸秆酶解产糖量较对照提高130.5%～146.1%，饱和石灰水浸泡处理较对照提高49.3%～79.2%，清水浸泡处理较对照提高27.3%～52.8%。尿素溶液浸泡小麦秸秆的适宜温度为40℃，适宜浸泡时间为3天，最佳尿素浓度为20g·L~(-1)。 2.纤维素酶用于小麦秸秆预处理可增加小麦秸秆水解时的还原糖产量。随着纤维素酶添加量增加，小麦秸秆水解时的还原糖产量显著提高，增幅为96.4%～199.8%。 3.单接真菌或细菌与真菌混合接种处理小麦秸秆可以提高发酵液中还原糖含量和秸秆酶解产糖量。①利用细菌单独接种进行秸秆预处理不能增加发酵液中还原糖含量。②单接真菌A8进行秸秆预处理不能增加总糖产量，而单接真菌Z27预处理秸秆总糖产量比对照提高14.2%。③细菌与真菌混合接种预处理秸秆总糖产量高于单接真菌或细菌。细菌NH_0711、N_0H513、N_0H_0511及N_0H514和真菌A8混合接种处理秸秆总糖产量较单接真菌A8分别提高11.9%、28.3%、9.7%及5.9%。细菌NH_0711、N_0H513、N_0H_0511及N_0H514与真菌Z27混合接种处理的总糖产量较单接相应细菌分别提高16.8%、48.7%、61.6%及40.4%。 4.添加速效养分可提高秸秆酶解产糖量。以纯秸秆为原料进行固态发酵时，微生物的生长繁殖能力差，产纤维素酶少，导致秸秆固态发酵及发酵后酶解产生的还原糖较少。向灭菌秸秆固态发酵基质中添加可溶性淀粉和鸡粪均能改善发酵基质营养条件，促进纤维素酶产生菌生长繁殖，增加产酶量，提高秸秆酶解时的产糖量。 5.利用尿素溶液浸泡预处理小麦秸秆可以提高其沼气发酵中的沼气产量和甲烷产量。①常规条件下，尿素溶液浸泡秸秆处理沼气累计产量较清水对照增加6.8%；在接发酵剂进行固态发酵条件下，尿素浸泡秸秆后沼气累计产量较对照提高21.7%。②尿素溶液浸泡秸秆预处理甲烷产量大于对照。其中常规条件下尿素溶液浸泡秸秆预处理甲烷产量较对照高10.9%；固态发酵组尿素溶液浸泡秸秆预处理甲烷产量较对照提高25.0%。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S216.4
【图文】：

照片,细菌菌落,照片,小麦秸秆

酵的产气速度和产气量。选用秸秆腐熟状态下分离的细菌，与实验室保存的产纤维素酶的秆，测定小麦秸秆酶解产糖量，探讨细菌、真菌对小麦秸秆的与方法试菌株素酶真菌：共4株，分别为A8（Aspergillus niger）、M（Aspergiergillus sp.）及Z27（Aspergillus sp.）。细菌、真菌：大肠杆菌（G-，E.coli）、金黄色葡萄球菌(G+，S酵母菌(Yeast)和青霉菌(Penicillium)。以上菌株由西北农林科生物资源研究室提供。解细菌：共 7 株，从半腐解小麦秸秆中经增殖培养和 85℃热处其编号分别为 NH0711、N0H514、N0H0511、N0H513、NH0511 株细菌的菌落形态见图 4-1.

抑菌活性,青霉菌,金黄色葡萄球菌,酵母菌

表4-2 产纤维素酶真菌对代表性细菌及真菌的抑菌活性Table 4-2 The antimicrobial activity results of cellulase produced fungi菌株Strain大肠杆菌E.Coli金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus酵母菌Yeast青霉菌PenicilliumA8Aspergillus niger- - - -MAspergillusoryzae- - - -Z26Aspergillus sp.- - - -Z27Aspergillus sp.- - - -

【参考文献】