中草藥殘?jiān)醚鯀捬躐詈习l(fā)酵產(chǎn)甲烷特性.pdf

1、在中國(guó)中草藥殘?jiān)?Chinese Herb-extraction Residues，CHER)的年產(chǎn)量在100萬噸以上，是一種重要的固體有機(jī)廢棄物。中草藥工業(yè)的迅猛發(fā)展給我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展城鎮(zhèn)化建設(shè)做出了貢獻(xiàn)，而與此同時(shí)在中草藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CHER也給生態(tài)環(huán)境帶來不可忽視的壓力。CHER中富含糖類、甙類、蔥酮、木質(zhì)素、生物堿、靴質(zhì)和粗蛋白等有機(jī)化合物，如處理不當(dāng)會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重打擊。目前針對(duì)CHER比較常見的處理方式是衛(wèi)生填埋和焚

2、燒，然而這些處理方式會(huì)不可避免的對(duì)周邊地下水源、土壤和空氣造成二次污染。與此同時(shí)，CHER也是一種能夠被厭氧微生物降解發(fā)酵利用的生物質(zhì)資源，但CHER中中性洗滌纖維(NDF)約占50％左右，由于木質(zhì)素的物理屏蔽作用，阻礙了微生物細(xì)胞胞外酶與纖維素、半纖維素的接觸，限制CHER中纖維素、半纖維素的水解速率，導(dǎo)致其厭氧發(fā)酵過程緩慢，VS產(chǎn)甲烷率較低?？梢娔举|(zhì)素的降解是水解酸化的首要步驟，而木質(zhì)素最初的裂解需要分子氧的存在，未經(jīng)過好氧處理的木

3、質(zhì)素幾乎不能在厭氧環(huán)境下被微生物降解。為此將厭氧發(fā)酵分成兩相進(jìn)行，即首先對(duì)CHER進(jìn)行中溫好氧水解產(chǎn)酸發(fā)酵，之后進(jìn)行產(chǎn)甲烷發(fā)酵試驗(yàn)，并且將不同種類的中草藥殘?jiān)?CHER)的單相厭氧產(chǎn)甲烷發(fā)酵過程與好氧厭氧兩相耦合產(chǎn)甲烷發(fā)酵過程進(jìn)行對(duì)比，將過程中甲烷累積產(chǎn)量、VS甲烷產(chǎn)率、日產(chǎn)甲烷量以及TS降解率等參數(shù)進(jìn)行深入的對(duì)照研究。結(jié)果表明:
　　(1)好氧厭氧兩相耦合發(fā)酵模式對(duì)改善兩種CHER產(chǎn)甲烷潛能提高厭氧發(fā)酵的累積甲烷產(chǎn)量、VS甲烷產(chǎn)

4、率和日產(chǎn)甲烷量均有顯著效果，對(duì)累積甲烷產(chǎn)量最大提升率為35.7％，對(duì)VS甲烷產(chǎn)率的最大提升率為31.1％，對(duì)日產(chǎn)甲烷量的最大提升率為52.4％。
　　(2)好氧水解酸化微生物能夠有效的破壞木質(zhì)素的物理屏蔽使更多的纖維素、半纖維素被降解，好氧厭氧耦合發(fā)酵模式相對(duì)于單相厭氧發(fā)酵對(duì)兩種CHER的TS降解率有顯著的提升。
　　(3)不同好氧水解發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)對(duì)兩種CHER厭氧產(chǎn)甲烷發(fā)酵的各項(xiàng)指標(biāo)的提升差別顯著。在本試驗(yàn)中在對(duì)兩種中草藥殘?jiān)?/p>