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成都生物所在茅臺酒糟高溫厭氧消化研究中獲進展

文章來源:成都生物所 發表時間:2019-09-16

  我國白酒企業發展迅速,釀酒后會積累大量酒糟。有研究表明,每生產1噸白酒,就會產生10噸酒糟,大量酒糟堆積會占用土地資源,產生惡臭及滲濾液污染環境,因此需要對其進行有效處理。茅臺酒糟具有pH低、濕度大、有機酸含量高、且含有一定量的稻殼等特點,正好適宜用作厭氧消化產生物氣。厭氧消化不僅能夠產生清潔能源生物天然氣,而且還能使得酒糟減量化,環境無害化。厭氧消化后產生的高稻殼沼渣也可進一步進行水熱碳化處理生產高值生物炭,實現減量化,無害化與資源化利用。 

  中國科學院成都生物研究所碩士研究生敖天杰在李東博士的指導下,開展茅臺酒糟高溫厭氧消化性能及其微生物群落分析研究。在厭氧消化過程中,通過對各種氣相指標(生物氣含量)、液相指標(氨氮、堿度、揮發酸含量)的連續監測分析,評估系統在不同調控措施(沼液不回流、沼液回流、促進劑添加、接種液添加)下的厭氧消化性能。研究結果表明,在有機負荷為3 g VS/(L·d)以及沼液不回流的條件下,該高溫厭氧消化體系能穩定運行,其池容產氣率能達到 1.30 L/(L·d)。在沼液回流不加水稀釋條件下,茅臺酒糟中高含量的乳酸、乙酸以及琥珀酸會抑制產甲烷菌活性,導致系統酸化。酸化后的系統很難通過一系列的調控措施恢復穩定。通過微生物多樣性分析表明,Defluviitoga, Hydrogenispora, Acetomicrobium和Candidatus Caldatribacterium為主要的產酸菌,Methanothermobacter和 Methanosarcina為主要的產甲烷菌。沼液回流以及添加接種液均能明顯影響微生物群落結構,而添加促進劑對微生物群落結構無顯著影響。 

  本研究得到了國家重點研發計劃課題、西部之光“西部青年學者”項目A類、中國科學院青年創新促進會、中科院國合局對外合作重點項目等的支持。相關成果發表在Energy & Fuels期刊上。 

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