不同預處理的木薯渣水解液生物酸化特性比較

王菁，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

木薯在我國南方大部分地區是一種重要的制取淀粉的原料，木薯渣是木薯提取淀粉后渣與工藝廢水的混合物經機械脫水后得到的殘渣。這種副產物在全國每年約有9.25萬t(干物質)［1］，如棄之不僅造成資源浪費，還嚴重污染環境。木薯渣的主要成分為碳水化合物，包括淀粉(66%)、纖維素(21%)、半纖維素(7%)以及蛋白質(4%)［2］，因此木薯渣的資源化利用具有重要意義。目前木薯渣主要用做飼料［3］，此外也用于生產單細胞蛋白、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［1，4-8］。但其用量有限，所以開發其大宗的利用途徑顯得尤為重要。

由于木薯渣中淀粉的顆粒結構及其結晶組織、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［9-10］，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［11］。因此如果將木薯渣固相中微生物可利用基質轉移到液相中進行可溶化，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［12］，而且可提高生物的降解效率。筆者通過采用高溫水熱法和酶解法對木薯渣進行可溶化預處理，將木薯渣中的碳水化合物轉移到液相水解液中，探索不同的預處理條件對木薯渣水解液的生物酸化特性的影響，以期為提高實際工程應用提供理論依據和借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 木薯渣水解液