秸秆发酵制沼气研究现状

利用作物秸秆生产可再生能源是解决环境污染和开辟新的能量资源的重要途径之一。秸秆中含有大量的纤维素、木质素，这是导致用秸秆制备沼气时产气率低的主要因素。本文综述了国内外用物理法、化学法、生物法预处理秸秆的相关研究进展，建议将其中的两种或三种方法结合起来处理秸秆，提高产气率。     

秸秆厌氧干发酵产沼气的研究

本试验以玉米秸、稻草、烟叶杆、木薯杆为代表的秸秆作为原料，在温度38℃，采用批量发酵工艺进行高浓度厌氧发酵产气研究。试验结果表明，玉米秸、稻草、烟叶杆及木薯杆的TS产气率分别为413ml／g、33ml／g、333ml／g、222ml／g，而VS产气率分别为470ml／g、387ml／g、426ml／g、24ml／g。     

玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的研究进展

玉米秸秆是丰富的可再生资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。秸秆经过预处理,水解和发酵可生成乙醇。秸秆生产乙醇的工艺包括预处理、水解和发酵。介绍了玉米秸秆生产酒精几个关键工艺的最新进展。     

玉米秸秆不同预处理产沼气对比试验

玉米秸秆直接经过预处理A（对照），玉米秸秆用复合菌剂绿秸灵预处理B，玉米秸秆用纤维素酶A和纤维素酶B混合预处理C，玉米秸秆和牛粪尿混合预处理D，4种不同预处理方式的玉米秸秆产沼气对比试验。结果表明：用复合菌剂处理过的玉米秸秆试验B，用纤维素酶处理过的玉米秸秆试验C和玉米秸秆与牛粪尿混合试验D，平均产气量均高于直接经过预处理的玉米秸秆对照试验A，分别提高了33．47％，35．76％，36．65％；处理D的秸秆产沼气比处理B和处理C的秸秆产沼气早2天，比处理A（对照）的纯秸秆产沼气早5天。     

干发酵——秸秆资源化利用的最佳途径

秸秆利用在我国已经呈现出多元化的趋势。本文介绍了我国在秸秆还田、用作饲料、建筑材料和燃料等方面的应用，比较其各自优缺点，指出利用秸秆进行干发酵制备沼气是资源化利用的有效途径，并讨论秸秆干发酵相关工艺条件对产气量的影响。     

玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的预处理技术研究进展

玉米秸秆经过预处理、酶水解、发酵可生产燃料乙醇,但其自身具有的木质纤维素紧密结构使得酶水解效率很低,导致乙醇产量低。因此,采用适当的方法对玉米秸秆进行预处理,破坏秸秆原有的纤维结构,提高酶水解效率和可利用性。本文对当前国内外玉米秸秆各种预处理最新方法进行了综述,同时对每种预处理方法的优缺点进行了分析,为玉米秸秆发酵生产燃料乙醇预处理方式的选择提供参考。     

乙醇及发酵废液预处理秸秆条件的研究

利用酒精厂的乙醇发酵废液对小麦秸秆进行预处理,处理液仍在本厂回收后再利用,这样有助于降低预处理成本,促进纤维素乙醇的发展。经实验,处理小麦秸秆的最佳条件为乙醇、杂醇油体积比为1∶1,处理温度110℃,处理时间为200min,处理后的秸秆酶解率达到83.3%,比直接酶解高出近50%,但由于纤维糖化液中抑制发酵成分的存在,使得发酵的酒精度只有6%左右。      

稻草秸秆的预处理及发酵乙醇的试验研究

通过不同的化学试剂与"汽爆"组合处理稻草秸秆的试验研究,确定了有效的预处理条件:稻草秸秆与3%氢氧化钠溶液(固液比W/V为1:5)混匀,置0.15 MPa(126～128℃)保温5 min,放气.此预处理能使秸秆中木质素去除75.58%;秸秆酶解糖化率(2%底物,0.2%纤维素酶,pH 4.8,0.2 mol/L醋酸-醋酸钠缓冲溶液,46℃水解48 h)达82.78%;通过酿酒酵母将秸秆纤维素酶解糖化液发酵转化为乙醇,产乙醇浓度达5.0%(V/V).     

稀酸预处理玉米秸秆的糖化和同步发酵

利用木质纤维原料生产生物乙醇作为石油的代替能源是近年来各个国家力求攻关的课题之一。在本实验中,我们选取了两个稀酸预处理条件：①170℃,30min,1：8,酸浓度1．875％;②170℃,60min,1：20,酸浓度0．75％,对玉米秸秆进行预处理,并对预处理后的固体物料进行了糖化和同步糖化发酵试验。结果表明,在糖化实验中,1号预处理条件得到的玉米秸秆其纤维素转化率为89．85％,2号预处理条件得到的玉米秸秆其纤维素转化率为81．13％。在同步同化发酵实验中,这两个预处理条件得到的玉米秸秆其最终的乙醇得率为理论值的78％和97％。说明了糖化和同步糖化发酵为两个不同的工艺阶段,其中同步糖化发酵工艺受环境的影响更多些。     

乙醇及发酵废液预处理秸秆条件的研究

利用酒精厂的乙醇发酵废液对小麦秸秆进行预处理,处理液仍在本厂回收后再利用,这样有助于降低预处理成本,促进纤维素乙醇的发展。经实验,处理小麦秸秆的最佳条件为乙醇、杂醇油体积比为1∶1,处理温度110℃,处理时间为200min,处理后的秸秆酶解率达到83.3%,比直接酶解高出近50%,但由于纤维糖化液中抑制发酵成分的存在,使得发酵的酒精度只有6%左右。     

玉米秸秆发酵法生产燃料酒精的研究进展

玉米秸秆是丰富的、可再生的资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。玉米秸秆经过预处理,水解和发酵可生成酒精。介绍了玉米秸秆生产酒精几个关键工艺的最新进展。      

玉米秸秆发酵生产乙醇的研究进展

秸秆是丰富的可再生资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。秸秆经过预处理,水解和发酵可生成乙醇。秸秆生产乙醇的工艺包括预处理,水解和发酵。发酵方法有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同时糖化发酵法和非等温同时糖化发酵法以及固定化细胞发酵法。介绍了秸秆生产乙醇几个关键工艺的最新进展。     

预处理玉米秸秆发酵生产燃料酒精的研究

本文利用正交试验对玉米秸秆发酵生产燃料酒精的条件进行了摇瓶试验。试验发现，采用管囊酵母SQY－001与酿酒酵母SQY－002混合菌种发酵生产酒精的最适条件为发酵温度36℃，发酵周期为72h，转速为80－100r/min，纤维素酶用量为40IU／g底物，管囊酵母与酿酒酵母的接种比例为2：1，并在此条件下得到酒精产率为0．148g/g。     

γ射线辐照预处理玉米秸秆发酵产乙醇的研究

该研究探讨了脱毒处理对基于辐照处理的玉米秸秆发酵产乙醇的影响,发现氢氧化钙处理对辐照处理玉米秸秆中的甲酸、 乙酸的脱除效果最佳,硼氢化钠处理对糠醛、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸脱除效果最佳,经过硼氢化钠、氢氧化钙及水 脱毒处理后的玉米秸秆乙醇转化率分别为73.6%、70.8%、66.7%,均显著高于对照（56.0%）（P＜0.05）;初步研究了发酵工艺与辐照预 处理的适配性,发现在分步糖化发酵（SHF）、变温同步发酵（NSSF）、半同步糖化发酵（HSSF）和同步糖化发酵（SSF）工艺条件下,辐照 预处理玉米秸秆的乙醇转化率分别为41.9%、41.9%、39.6%和55.9%,说明SSF与辐照预处理的适配性最佳。     

碱预处理秸秆同步糖化发酵生产丁二酸

研究了碱预处理秸秆及用琥珀酸放线杆菌Actinobacillus sucinogenes同步糖化发酵秸秆生产丁二酸。结果表明:用1.0%NaOH溶液于120℃分别预处理玉米、小麦和水稻3种秸秆2 h,其木质素的脱除率、纤维素与半纤维素的总保留率均在85%以上。以3种碱预处理后的秸秆为原料,在补加纤维素酶与纤维二糖酶的条件下,A.sucinogenes F3-21摇瓶厌氧发酵72 h,产丁二酸浓度分别为30.74 g/L、24.98 g/L和26.57 g/L;在7 L罐中厌氧发酵72 h,丁二酸浓度分别达到40.21 g/L,30.06 g/L和39.07 g/L,每克预处理秸秆产丁二酸分别为0.50g、0.38 g和0.49 g。并用钙盐法对玉米秸秆同步糖化发酵液进行提取,得到纯度为99.98%的丁二酸结晶。说明了玉米、小麦和水稻3种秸杆为原料进行同步糖化发酵生产丁二酸的可行性。     

玉米秸秆稀酸预处理对发酵抑制物产生的影响

研究了稀硫酸预处理玉米秸秆过程中,硫酸浓度、温度与时间对发酵抑制物甲酸、乙酸、糠醛、羟甲基糠醛以及乙酰丙酸产生的影响.结果表明,发酵抑制物甲酸、乙酸、糠醛、羟甲基糠醛与乙酰丙酸最大量分别为0.60、8.75、4.93、1.02、0.41g/L.随着硫酸浓度增大、温度升高、时间延长,各抑制物生成量增加.正交试验结果表明,影响乙酸生成的因素主次大小依次为硫酸浓度,温度,时间;而影响糠醛生成的因素主次大小依次是温度,硫酸浓度,时间.     

秸秆碱预处理液脱毒及其在丁醇发酵中的应用

秸秆的碱预处理液可造成严重的环境污染。该研究基于源头控制的理念,对碱预处理液进行脱毒工艺研究并回收进行丁醇发酵研究。通过加酸去除碱预处理液中的木质素,用活性炭将去除木质素的预处理液脱毒并用于水解和发酵过程。优化获得沉淀碱溶性木质素的最佳pH 3. 8;不同加量活性炭脱毒后的碱预处理液对秸秆水解的影响不明显,然而活性炭的添加量对丁醇发酵影响较大,当活性炭添加量为15 g/L时,发酵72 h达到最高丁醇质量浓度10. 2 g/L。该秸秆碱预处理液脱毒工艺对利用秸秆进行无废生产生物燃料有一定参考价值。     

木薯秸秆发酵产糖预处理工艺的研究

为了充分利用生物质资源,本文对农产废弃物-木薯秸秆的水解产糖工艺进行了研究。首先,以纤维素的含量为指标,研究了常规碱处理、微波/碱处理和超声波/碱处理三种方法对木薯秸秆进行预处理的效果。结果显示:经过2%(m/m)Na OH溶液结合微波处理40 min后得到的木薯秸秆,其纤维素含量最高(54.1%),但重量损失也最大(61.3%)。这是由于微波辐射增加了半纤维素在碱液中的溶解度,而使半纤维素被除去,纤维素含量相对增加。然后,对三种预处理方法得到的木薯秸秆进行发酵产糖研究,实验显示微波/碱处理得到的底物经绿色木霉降解可得到最高的还原糖产量,而对木薯秸秆糖化所得残渣的主要化学成分进行分析也证明了这一点。因此,为有利于后期木薯秸秆的发酵产糖,微波/碱处理是木薯秸秆糖化前的一种理想的预处理方法。     

玉米秸秆发酵生产酒精的研究

玉米秸秆是一种丰富的再生资源,主要由纤维素、半纤维素、木质素组成。经过预处理、水解、发酵可生产酒精。预处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法及生物处理法;水解主要有酸水解法和酶水解法;发酵主要有直接发酵法、间接发酵法、同步糖化发酵法等。主要介绍玉米秸秆生产乙醇的关键技术进展情况。     

球磨预处理和固态发酵对玉米秸秆饲用品质的影响

玉米秸秆经球磨预处理后物理空间结构和化学物质结构改变,更容易被相应的酶降解,进而被微生物利用,其饲用品质提高,从而可能替代饲料中的部分粮食。研究表明,球磨预处理后的玉米秸秆粒径大小均匀,约90%的颗粒集中在10~100μm,酸性洗涤纤维下降3.5%,可溶性总糖提高2.0倍,对其单糖组成分析发现:可溶性总糖的增加主要来自半纤维素和纤维素的分子断裂。用木聚糖酶和纤维素酶酶解球磨预处理后的玉米秸秆,可溶性总糖和还原糖含量比酶解前分别提高了3.3倍和9.7倍,球磨预处理后酶解效率大大提高。球磨预处理的玉米秸秆经固态酶解、发酵后,总酸质量分数达26.3 mg/g,纤维素和半纤维素质量分数分别下降9.1%和4.9%,乳酸菌含量达到1.5×109CFU/g,饲用品质显著提高。