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产纤维素酶菌系的添加对厌氧干发酵产沼气的影响

2021-07-09闫红心魏志豪姚志松CAMARAZOUMANA苏有勇

中国农学通报 2021年17期

张 陈,闫红心,纪 栋,魏志豪,姚志松,CAMARA ZOUMANA,苏有勇

(昆明理工大学农业与食品学院,昆明 650500)

0 引言

根据英国石油公司2020年统计年鉴显示,2019年可再生能源消费总量只占一次能源消费量的4.9%,而其中的生物质燃料消费总量占比更微乎其微[1]。中国作为全球农作物秸秆第一生产大国,据统计2002年全国农作物秸秆为6.2亿t[2],而2005年的产量增至8亿t[3]。同样的,人民生产消费能力的提升也带动了畜牧业的迅猛发展,仅2015年中国仅奶牛养殖就有约1200万头,随之而来的是每年产生大量的牛粪,但利用率低[4-5]。尽管近年来政府出台了很多限制秸秆焚烧政策,但是还有大量秸秆仍然以不同形式的形式燃烧,而燃烧所带来的是大量的气体污染[6-8]。农作物秸秆和牛粪是一类含丰富纤维素类的生物质能源,而纤维素是一种由β-D吡喃葡萄糖通过1-4糖苷键组成的无支链结构[9],由木质素和半纤维素结构包裹而很难被利用[10-11]。目前的学者大多围绕着如何破环木质纤维素之间的交联结构开展相关课题,主要是围绕着物理法,化学法和生物法或者三者之间共同作用等手段达到破坏纤维素结构的目的。微波法是物理法常用的方法之一,Sapci Z[12]使用微波预处理秸秆,产气量没有明显提高。而化学法通常是添加酸碱试剂、微量元素或离子液体等手段破环纤维素结构。He等[13]添加6%的氢氧化钠预处理水稻秸秆,使产气率有所提高,而且通过处理后的样品结构来详述化学试剂对秸秆处理的影响。生物法主要是酶法进行预处理秸秆样品,Wang等[14]通过微生物产生的纤维素酶预处理秸秆样品,使沼气产率提升36.9%。……

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