1. 研究目的与意义
将农业秸秆厌氧发酵产沼气,是秸秆资源化利用的重要内容之一。通过预处理破坏秸秆的木质纤维结构,将被木质素包裹的纤维素、半纤维素等释放出来,达到提高秸秆厌氧生物可降解性的目的。因秸秆特殊的木质纤维结构,将其直接厌氧发酵存在产气速率低、发酵周期长、厌氧生物转化率低等问题。目前的预处理方式包括:物理预处理、化学预处理和生物预处理等。这次我们研究的是生物预处理,。生物表面活性剂是一类由微生物、植物或动物代谢产生的具有一定表面活性的两性物质,能够降低溶剂表面张力,其具有的两亲性可以降低两相界面的表面张力,改善微生物生长的微环境。已有研究表明,添加适量的表面活性剂能够促进发酵中微生物的生长代谢及产酶能力。
2. 国内外研究现状分析
已有研究表明,添加适量的表面活性剂能够促进发酵中微生物的生长代谢及产酶能力。国内外研究较多的生物表面活性剂是鼠李糖脂,它是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂。同时也是一种研究时间最长、应用技术最为成熟的一种生物表面活性剂。它不仅具有乳化、增溶、降低表面外界张力等功能,而且毒性小、易于生物降解,因而在石油开采、医药、食品、日化及环境保护等许多领域具有极大的应用潜力。对其在环境保护中的研究主要集中在含油废水治理、重金属和有机污染土壤的生物修复以及有机固废的堆肥化处理,在有机固废厌氧发酵中的研究鲜见报道。在有机物厌氧发酵过程中,水解是整个发酵过程的开始,其快慢决定着整个发酵过程的速度,而纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等水解酶的活性高低又决定着水解的速度,因此水解酶活与沼气产量有直接的关系。
3. 研究的基本内容与计划
研究生物表面活性剂对有机废弃物厌氧发酵过程的影响,以麦秸为发酵原料,添加生物表面活性剂鼠李糖脂,实验室驯化的污泥为接种物进行麦秸的厌氧发酵试验,鼠李糖脂添加量参考文献报道的最高浓度,分析鼠李糖脂预处理前后和直接添加的不同,具体研究麦秸理化特性及厌氧生物产气特性的变化,探讨鼠李糖脂预处理秸秆的可行性。
研究计划:
1.选题:2015年12月31日前完成
4. 研究创新点
秸秆能源化利用是秸秆综合利用的重要方向之一,研究鼠李糖脂对秸秆产甲烷的影响可以一定程度上了解到秸秆发酵在有无添加鼠李糖脂的情况下的不同反应。
