冻干预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响

为探究冷冻真空干燥预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响,实现烤后废弃烟叶的资源化利用,促进碳中和背景下烟草行业绿色清洁生产体系的发展,对烤后废弃烟叶分别进行0、1、3、5、10 h冷冻真空干燥预处理(L1~L5),比较了预处理前后烤后废弃烟叶表面微观结构、木质纤维素结构、总糖含量、烟碱含量等的变化,并对烤后废弃烟叶进行了产甲烷潜力(BMP)测试分析。结果显示:未预处理(L0)与L1~L5处理烤后废弃烟叶BMP值(以单位质量挥发性固体在厌氧条件下的产甲烷量表示)分别为200.74、208.64、220.98、224.28、211.11、209.30 mL·g^(-1),预处理较未预处理BMP分别增加了3.94%、10.08%、11.73%、5.16%及4.26%。经冷冻真空干燥预处理后,烟叶表面呈现褶皱和卷曲,产生疏松多孔的物理结构,有效增大了微生物接触面积。但长时间的真空干燥除了较大程度增加预处理能耗,还会造成烟叶有机成分的损失。因此,基于预处理能耗成本和甲烷产量效益的综合考虑,应控制冻干时长,进一步优化预处理工艺。