光合產氫用秸稈類生物質微生物預處理的實驗研究.pdf

1、秸稈類生物質因其來源廣，價格低廉，且可通過微生物的發(fā)酵作用轉換為能源，而備受矚目。我國的生物質資源非常豐富，這為開發(fā)可替代能源提供了基礎，且對保護環(huán)境有著重要的意義。利用秸稈類生物質光合制氫因其產氫條件溫和，環(huán)境友好且原料來源豐富而被認為是未來氫能生產的主要替代形式，而制約其利用的最主要問題是原料中木質纖維素的水解，研發(fā)清潔無害化秸稈類生物質預處理新技術成為必然。
　　本論文是在國家自然科學基金項目“超微化秸稈類生物質光合連續(xù)產氫

2、過程及代謝熱研究(項目編號:50976029)”和國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）項目“生物制氫關鍵技術研究與示范(項目編號: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氫能力的主要評價指標，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40目(0.45mm)和

3、140目(0.106mm)的玉米秸稈進行單一菌種、兩兩聯(lián)合、三菌種聯(lián)合等三種微生物預處理方法，優(yōu)化出以秸稈類生物質作為產氫原料的最佳原料類型和最佳預處理工藝參數(shù)，目的在于為秸稈類生物質光合產氫技術研究提供科學參考。結果表明:
　　(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)時微生物的生長速度、覆蓋情況和擴展情況都會受到影響。
　　(3)通過分別對0.45mm和0.106mm粒度的玉米秸稈進行單一菌種的預處理可知，0.106mm粒度的玉米秸稈的產糖效果要優(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中還原糖出現(xiàn)最大值的時間要早于白腐菌，且黑曲霉處

5、理0.106mm粒度的玉米秸稈18天時的還原糖含量為2.14mg/mL，處理效果最好。
　　(4)通過分別對0.45mm和0.106mm粒度的玉米秸稈進行兩兩菌種聯(lián)合的預處理可知，0.106mm粒度的玉米秸稈的產糖效果大致上要優(yōu)于0.45mm的產糖效果（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天時達到最