多角度分析P.ostreatus改性对玉米秸厌氧消化产气性能的影响
2021-05-27黄文博袁海荣李秀金
黄文博,袁海荣,李秀金
(北京化工大学 环境科学与工程系,北京100029)
0 引言
以玉米秸为原料,通过厌氧消化技术生产甲烷是一种高效的可再生能源生产方式[1]。玉米秸的纤维素和半纤维素含量达55.0%~75.0%,具有很高的甲烷转化潜力[2]。由木质素、纤维素和半纤维素的复杂交联结构形成的生物质抗降解屏障具有一定的疏水作用,阻碍了厌氧微生物对纤维素和半纤维素的利用,尤其是影响水解阶段纤维素酶和木聚糖酶在秸秆上的吸附和反应[2]。为提高玉米秸的厌氧消化性能,须对其进行改性处理。
白腐菌能通过木质素氧化酶系统对木质素进行高效降解,提高秸秆的可利用性[3]。P.ostreatus是可食用白腐菌,除了对木质素具有高效降解性外,对纤维素和半纤维素也具有降解能力,以提供自身生长所需的营养。刘红菊研究了P.ostreatus对麦秸木质纤维素的降解效果,结果显示,预处理10 d的麦秸木质素含量降低43.8%,纤维素含量提高37.2%[4]。Mustafa使用P.ostreatus预处理稻草20 d,木质素降解率为33.4%,纤维素与半纤维素的降解率分别只为7.9%和16.9%[5]。由此可见,P.ostreatus能够明显降解秸秆中的木质素,对纤维素和半纤维素的降解程度较低,提高了它们的可利用性。以往研究表明,经P.ostreatus改性后的木质纤维类底物的乙醇和甲烷转化率均有所提高。Worfa研究了不同P.ostreatus改性时间对木薯乙醇产率的影响,结果显示,改性1周的木薯可发酵糖得率最高为34.1g/L,乙醇产率较对照组提高35.0%左右[6]。Kainthola对P.ostreatus改性5周的稻草进行厌氧消化,甲烷产率提高至对照组的1.6倍[7]。……
