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柑橘渣和茶渣共发酵产甲烷及动力学特性

2020-08-03康淑君谢佳玉马旭光

中国沼气 2020年3期

王 锐, 康淑君, 谢佳玉, 江 滔, 马旭光

(乐山师范学院 化学学院, 四川 乐山 614000)

四川省是中国柑橘和茶叶的主要生产地,但在柑橘和茶叶加工过程中,每年会产生大量的橘皮和茶渣。据统计,四川省柑橘和茶叶的年产量分别36万吨和23万吨[1],由此粗略估计,柑橘渣和茶渣的年产量约为9~14.4万吨和2~3万吨[2],而且随着产业结构的调整,柑橘和茶叶的年产量呈逐年增加的趋势。但目前大部分柑橘皮渣和茶渣均未得到充分利用,传统的堆弃或填埋处置方式既浪费资源又污染环境。为此,如何实现农副产加工废弃物的清洁化和资源化利用对于推动四川省循环农业的发展具有重要意义。

柑橘渣是柑橘加工业中产生的固体废弃物,含水量较高,主要成分为可溶性糖、果胶等碳水化合物[3],目前对其再利用途径主要包括提取精油、色素、果胶等生物活性物质[4],发酵生产饲料[5],制取酶制剂和食品添加剂[6]和生产有机肥[7]等。茶渣是在茶叶生产和深加工等过程产生的一种有机固体废弃物,主要成分为粗蛋白(26%~35%)、粗纤维(13%~20%左右)、粗脂肪(1.5%~4.5%)、茶多酚(1%~2%)以及少量的咖啡碱等[8]。我国对茶渣的再利用目前仍处于探索阶段,主要包括生产饲料[9]、生产土壤肥料[10]、接种栽培基质[11]和提取营养物质[12]等。但上述各利用途径由于受成本、技术、安全性和生态环境等因素的影响,限制了其规模化和产业化应用。

厌氧发酵技术是在不同代谢功能的微生物协同作用下将大分子的木质纤维素、蛋白质、脂肪等有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程,因能减少温室气体的排放并产生清洁能源,是目前处理农副产品加工中产生的有机废弃物的主要途径[13]。……

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