不同預處理方法對木薯渣水解效果的影響

王寒，韓剛，于曉艷，呂學斌* ，張書廷

1.天津大學環境科學與工程學院，天津 300072

2.天津大學化工學院，天津 300072

木薯渣是木薯淀粉加工過程中的廢棄物，其干基主要成分為淀粉、粗纖維、少量蛋白質、脂肪及灰分等，含淀粉量平均達40%以上［1-2］。據估計我國木薯渣的年產量約為30萬t［3］，如不加處理直接丟棄既造成浪費又占用土地，而且木薯渣在貯存過程中易酸化，產生的腐敗氣味會污染周邊環境［4］，因此木薯渣的處理和利用是木薯淀粉廠亟需解決的問題。目前木薯渣主要用作動物飼料，但動物對木薯渣本身的營養消化吸收率極低，造成其生長緩慢。國內很多淀粉企業嘗試用木薯渣發酵生產酒精，但發酵效率低，成本高。此外也有人用其生產單細胞蛋白、檸檬酸、建材以及與木薯桿混合共同培養黑木耳和食用菌等［5-11］。但在對木薯渣的諸多資源化利用途徑中，最具有市場前景、符合當今社會需求的是厭氧發酵制取生物質能源［4，12-13］。

由于木薯渣中淀粉的顆粒結構以及其結晶組織、木質素和纖維素的包裹作用對生物降解具有一定的抑制作用，將其投入厭氧反應器直接進行水解酸化會極大降低發酵效率，增加運行能耗［12］。因此如果對木薯渣進行預處理，將固相中微生物可利用的有機質轉移到液相中，使半纖維素、纖維素水解為低聚糖或單糖，不僅可以增強淀粉溶解性和流動性，降低黏性，而且可在一定程度上提高生物的降解效率。目前最常用的預處理法是硫酸處理法［14］，但水解液中含有的大量SO42-，經硫酸鹽還原菌作用會轉化成 H2S，對后續產甲烷過程具有抑制作用。……