活性污泥法利用秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸工藝的初步研究.pdf

1、我國秸稈資源豐富，但胡亂丟棄、無控焚燒、直接還田和加工粗飼料等傳統(tǒng)的處理方式存在著“三低一重”的缺點，即秸稈利用率低、轉化率低、經(jīng)濟效益低、環(huán)境污染嚴重。本文利用水稻秸稈結合活性污泥通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)小分子有機酸，為秸稈的資源化利用開辟了一條新的途徑，也為有機酸的制備探索了一種新的方法。
　　 本文利用廢棄的水稻秸稈結合活性污泥進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)有機酸。通過對白腐菌預處理法、稀硫酸預處理法、NaOH預處理法、堆肥預處理法等四種方法預

2、處理秸稈以后纖維素、半纖維素和木質素降解情況的考察，得出稀硫酸預處理法為較佳預處理法，半纖維素降解率為46.2％，纖維素降解率為43.8％，木質素降解率為50.0％。同時對污泥也進行了必要的預處理，得到高溫蒸煮預處理方法為污泥的較佳預處理方法。
　　 其次，對預處理后的秸稈和污泥混合間歇厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的條件進行的優(yōu)化，得到較佳的發(fā)酵產(chǎn)酸條件為溫度37℃、pH6.0、接種率1:3，氮源10.0g/L玉米漿，在此條件下間歇產(chǎn)酸量最大，

3、可達30.5g/L，產(chǎn)酸率為1.2g/(g·TS)，發(fā)酵液中主要成分是乙酸和丁酸。在自制半連續(xù)厭氧發(fā)酵反應器中，溫度為37℃、起始pH控制為6.0、污泥(濕重)為30g/L，秸稈(預處理前)為90g/L，氮源為10g/L玉米漿的條件下，進行了兩種操作方式，通過從反應器頂部連續(xù)流加濃度為5.0g/L的NaHCO3水溶液的反式雖然操作簡單，能夠連續(xù)產(chǎn)酸，但是得到的發(fā)酵液中有機酸的含量比較低不利于后期的發(fā)酵液中有機酸的分離提取。而通過定時擠出

4、反應器中的發(fā)酵液經(jīng)過補充少量培養(yǎng)液進行發(fā)酵液回流的操作方式得到的產(chǎn)酸濃度較高，在擠出間隔時間為36h時，高能達到108.5g/L，產(chǎn)酸總量達到108.5g，有機酸組成主要是乙酸和丁酸，分別占到了32.2％和57.6％，發(fā)酵類型呈典型的丁酸型發(fā)酵。
　　 最后，將收集到的發(fā)酵液進行簡單的過濾后通過萃取分離其中的有機酸，實驗中考察了萃取過程中萃取劑種類、萃取劑用量以及鹽效應對萃取效果的影響，結果表明采用乙酸乙酯作為最適萃取劑。當乙酸