汽爆柳枝稷乙醇发酵残留物两步厌氧消化研究

为探究木质纤维素乙醇发酵残留物厌氧消化产甲烷性能,以汽爆柳枝稷高底物乙醇发酵残留物为底物,通过甲烷相出水回流至酸化相的方式进行厌氧消化产甲烷研究。结果表明:乙醇发酵残留物可有效进行甲烷生产,通过回流方式,酸化相内过多的挥发酸注入到甲烷相中,甲烷相的出水回流至酸化相,平衡酸化相及甲烷相内的pH值和挥发酸的浓度,提高系统运行稳定性,进而提高厌氧消化效率和甲烷产量。随着甲烷相出水不断地循环至酸化相,甲烷相内的产甲烷菌群也被加入到酸化相内,产甲烷菌群的不断增加、pH值逐渐升高、甲烷含量逐渐上升,使酸化相内产酸菌与产甲烷菌群逐渐趋于平衡,酸化相逐渐向甲烷化发展,并最终转变为产甲烷相。500 mL发酵残留物经厌氧消化,共产生48 L沼气,其中甲烷28.8 L,甲烷产率277 mL/g COD,COD去除率达90%,甲烷含量约60%。

四种北方能源草本植物的乙醇甲烷联产潜力研究

乙醇发酵生产过程中,针对蒸汽爆破预处理能源草提出高底物同步糖化发酵策略。当底物浓度为20%(质量分数)时,经批式补料乙醇发酵最终4种能源草本植物的最终乙醇产量分别达到15、13、16、15 g/L。随后的甲烷潜力测试结果表明:汽爆冰草与汽爆披碱草有较好的产甲烷能力,其甲烷产量分别达到562.4 m L和546.7 m L,相对应的甲烷产率为360.05 m L/g VS和382.04 m L/g VS。综合实验结果分析,相比于其他3种能源草本植物,冰草具有较高的全组分利用率及清洁能源产量。