光合產(chǎn)氫用秸稈類生物質(zhì)微生物預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、秸稈類生物質(zhì)因其來(lái)源廣，價(jià)格低廉，且可通過(guò)微生物的發(fā)酵作用轉(zhuǎn)換為能源，而備受矚目。我國(guó)的生物質(zhì)資源非常豐富，這為開發(fā)可替代能源提供了基礎(chǔ)，且對(duì)保護(hù)環(huán)境有著重要的意義。利用秸稈類生物質(zhì)光合制氫因其產(chǎn)氫條件溫和，環(huán)境友好且原料來(lái)源豐富而被認(rèn)為是未來(lái)氫能生產(chǎn)的主要替代形式，而制約其利用的最主要問(wèn)題是原料中木質(zhì)纖維素的水解，研發(fā)清潔無(wú)害化秸稈類生物質(zhì)預(yù)處理新技術(shù)成為必然。
　　本論文是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超微化秸稈類生物質(zhì)光合連續(xù)產(chǎn)氫

2、過(guò)程及代謝熱研究(項(xiàng)目編號(hào):50976029)”和國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）項(xiàng)目“生物制氫關(guān)鍵技術(shù)研究與示范(項(xiàng)目編號(hào):2012AA051502)”的資助下完成的。本文利用還原糖含量作為玉米秸稈的產(chǎn)氫能力的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取白腐菌中的黃孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)、黑曲霉(Aspergillus niger)、綠色木霉(Trichoderma viride)分別對(duì)40目(0.45mm)和

3、140目(0.106mm)的玉米秸稈進(jìn)行單一菌種、兩兩聯(lián)合、三菌種聯(lián)合等三種微生物預(yù)處理方法，優(yōu)化出以秸稈類生物質(zhì)作為產(chǎn)氫原料的最佳原料類型和最佳預(yù)處理工藝參數(shù)，目的在于為秸稈類生物質(zhì)光合產(chǎn)氫技術(shù)研究提供科學(xué)參考。結(jié)果表明:
　　(1)玉米秸稈分別粉碎為0.45mm和0.106mm粒度后，兩種粒度的秸稈中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素所占的比重有所不同?？傮w上，粒度為0.45mm的玉米秸稈中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素所占的比重要高于粒度為

4、0.106mm玉米秸稈中其所占的比重。
　　(2)黃孢原毛平革菌、黑曲霉和綠色木霉兩兩之間都能很好的共生，且混合培養(yǎng)時(shí)微生物的生長(zhǎng)速度、覆蓋情況和擴(kuò)展情況都會(huì)受到影響。
　　(3)通過(guò)分別對(duì)0.45mm和0.106mm粒度的玉米秸稈進(jìn)行單一菌種的預(yù)處理可知，0.106mm粒度的玉米秸稈的產(chǎn)糖效果要優(yōu)于0.45mm粒度，且黑曲霉和綠色木霉所處理的0.106mm粒度的玉米秸稈的基質(zhì)中還原糖出現(xiàn)最大值的時(shí)間要早于白腐菌，且黑曲霉處

5、理0.106mm粒度的玉米秸稈18天時(shí)的還原糖含量為2.14mg/mL，處理效果最好。
　　(4)通過(guò)分別對(duì)0.45mm和0.106mm粒度的玉米秸稈進(jìn)行兩兩菌種聯(lián)合的預(yù)處理可知，0.106mm粒度的玉米秸稈的產(chǎn)糖效果大致上要優(yōu)于0.45mm的產(chǎn)糖效果（黑曲霉和綠色木霉的0.45mm粒度要優(yōu)于0.106mm粒度），且都在第18天達(dá)到還原糖的最大值，其中白腐菌和黑曲霉聯(lián)合處理的0.106mm粒度的玉米秸稈效果最好，在第18天時(shí)達(dá)到最