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研究前沿草菇提高棕榈空果串的生物降解 [复制链接]

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泰国是世界棕榈油第三大生产国。棕榈油提取过程中产生大量固体废弃物,其中空果串(EFB)、纤维、棕榈仁粕、壳各占新鲜果串的23%、15%、5%和5%(w/w),以及废液(棕榈油厂污水,POME)。每吨新鲜果串产0.5-0.75m3POME。POME降解效率高达94%,能成功生产沼气;而另一方面,由于纤维素、半纤维素和木质素的复杂结构,EFB在厌氧消化过程中表现出30-40%的低生物降解性,其沼气产量只有54立方/吨EFB。EFB水解被认为是厌氧消化过程中的限速阶段,水解率低导致厌氧消化效率低,从而沼气产量低。因此,要成功利用EFB作为底物,通过固态厌氧消化(SS-AD)产生更多甲烷,需要进行适当的预处理,以提高生物消化率。化学和物理预处理方法可能导致额外成本,通常是大规模应用的主要障碍,而生物预处理方法成本低且环保。

泰国宋卡王子大学近期研究了利用草菇(Volvariellavolvacea)进行生物预处理,在固态厌氧消化(SS-AD)条件下提高棕榈空果串生物降解性和产甲烷的能力。草菇产量为47.3千克/吨EFB,栽培过草菇的EFB(S-mEFB)残留量为82%。EFB的纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为3.3%、21.3%和17.6%,同时S-mEFB比表面积增大。S-mEFB的生物降解性(62.7%)是未处理的EFB(33.5%)的2倍,甲烷产量最高,为mlCH4·g?1VS(挥发性固体)和50.6立方/吨S-mEFB。S-mEFB与5%v/w的POME共消化,甲烷产率最高,为mlCH4·g?1VS,生物降解性为90.8%。

图片摘要.利用草菇预处理棕榈空果串结合固态厌氧消化工艺生产沼气

将草菇栽培与SS-AD工艺相结合,可以降低EFB的难降解性、预处理成本、消化池中的固体积累、水力停留时间,提高生物降解效率、甲烷产量和净碳转化率。草菇栽培与SSAD相结合,沼气产量提高20-89%,而S-mEFB与POME共消化提高甲烷产量54%,同时可获得较高的食用菌产值。将草菇栽培作为EFB的预处理方式,在提高EFB的消化率和沼气产量方面有着巨大的潜力,但仍需对其进行全面的研究。

原文发表于:BioresourceTechnology,Volume,,.

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