哈密瓜皮發(fā)酵產(chǎn)沼氣潛力研究

高燕妮 陳玉保 肖慶超 張無敵 尹芳 趙興玲 趙永彥 楊順平 王昌梅 楊紅

摘要

[目的] 探討哈密瓜皮作為沼氣發(fā)酵原料的資源化利用可行性。[方法] 以哈密瓜皮為發(fā)酵原料，在恒溫30 ℃下進(jìn)行批量式沼氣發(fā)酵試驗(yàn)，測(cè)定發(fā)酵過程中的TS產(chǎn)氣潛力、VS產(chǎn)氣潛力、日產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率、pH等指標(biāo)。[結(jié)果] 整個(gè)發(fā)酵過程哈密瓜皮總產(chǎn)氣量3 575 ml，TS產(chǎn)氣潛力為782 ml/g（TS），VS產(chǎn)氣潛力874 ml/g（VS），且發(fā)酵前后pH變化不大，維持在沼氣發(fā)酵的較佳范圍內(nèi)。[結(jié)論] 哈密瓜皮具有較好的產(chǎn)氣潛力，是沼氣發(fā)酵原料的新選擇。

關(guān)鍵詞 哈密瓜皮；沼氣發(fā)酵，pH；產(chǎn)氣潛力

中圖分類號(hào) S181.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）27-09499-02

Study on Biogas Production Potential of Hami Melon

GAO Yanni¹， CHEN Yubao1*， XIAO Qingchao²et al

（1.School of Energy and Environmental Science， Yunnan Normal University， Kunming， Yunnan 650500； 2.Yunnan Xintian Environmental Analysis and Testing Co.Ltd.， Kunming，Yunnan 650000）

Abstract [Objective] The research aimed to study the feasibility of biogas production using hami melon in a resource utilization way.[Method] Using hami melon as raw materials，the fermentation experiments were carried out at 30 ℃. Parameters of TS biogas production potential， VS biogas production potential， daily biogas output， biogas production rate and pH etc. were determined during experiments.[Result] The results showed that the total biogas production output of hami melon during fermentation experiment was 3 575 ml， TS biogas production potential was 782 ml/g（TS）， VS biogas production potential was 874 ml/g（VS）. Before and after the experiment， pH changed slightly， remaining within the suitable scope for fermentation. [Conclusion] This study proved that hami melon had good biogas production potential and could be used as raw materials for biogas production.

Key words Hami melon； Biogas fermentation； pH； Biogas production potential

哈密瓜是新疆的名優(yōu)特產(chǎn)之一，屬葫蘆科（Cucurbitaceae）甜瓜屬（Cucumis Linn），果實(shí)為瓠果，品質(zhì)優(yōu)良，味美甘甜，營(yíng)養(yǎng)豐富^[1]。我國(guó)哈密瓜的栽培面積和產(chǎn)量居世界第一位^[2-3]。哈密瓜不但好吃，而且藥用價(jià)值高。食用哈密瓜對(duì)人體造血機(jī)能有顯著的促進(jìn)作用，還具有益氣、清肺熱止咳的功效，適宜于腎病、胃病、貧血患者^[4-5]。哈密瓜可以很好地預(yù)防一些疾病，哈密瓜中鉀的含量是最高的。哈密瓜中含有豐富的抗氧化劑，這種抗氧化劑可以有效增強(qiáng)細(xì)胞抗防曬的能力，減少黑色素的形成。

在哈密瓜需求增加的同時(shí)，哈密瓜皮也隨之增加，大量的果皮被隨意丟棄，既造成環(huán)境污染問題也使得大量的生物質(zhì)資源被浪費(fèi)，目前以哈密瓜皮作為沼氣發(fā)酵原料的試驗(yàn)尚未見報(bào)道。因此，該研究以哈密瓜皮為原料，探究其產(chǎn)沼氣潛力，為解決其環(huán)境污染問題提供一條新型途徑，同時(shí)實(shí)現(xiàn)哈密瓜皮的資源化利用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

發(fā)酵原料為哈密瓜皮，經(jīng)測(cè)定TS（總固體含量）為10.2%，VS（揮發(fā)性固體含量）為89.49%。接種物為實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期馴化的厭氧發(fā)酵活化污泥，經(jīng)測(cè)定TS為16.19%，VS為65.00%。

1.2 試驗(yàn)裝置

3 結(jié)論

（1）以哈密瓜皮為原料，在30 ℃下進(jìn)行批量式厭氧發(fā)酵試驗(yàn)，發(fā)酵時(shí)間為50 d，產(chǎn)氣啟動(dòng)快，主要集中在前10 d。

（2）整個(gè)發(fā)酵過程總產(chǎn)氣量為3 575 ml，TS產(chǎn)氣潛力為782 ml/g（TS），VS產(chǎn)氣潛力874 ml/g（VS），且發(fā)酵前后pH變化不大，維持在沼氣發(fā)酵的較佳范圍內(nèi)。與其他水果皮相比，具有較好的產(chǎn)氣潛力。該試驗(yàn)結(jié)果為哈密瓜皮的后續(xù)利用提供了理論依據(jù)，也提供了新的資源化利用途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]

戶金鴿，廖新福，孫玉萍，等.不同采收期哈密瓜采后生理的變化[J].中國(guó)瓜菜，2013，26（4）：9-12.

[2] 王靜，李學(xué)文，廖新福，等.熱處理結(jié)合殼聚糖對(duì)哈密瓜生理活性的影響[J].食品研究與開發(fā)，2013，34（16）：107-111.

[3] 馬俊義，朱曉華，孔志軍，等.晚熟哈密瓜膜下滴灌栽培技術(shù)及病蟲害防治[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，44（4）：465-469.

[4] 申彤，劉勇，彭永玉.哈密瓜酒生產(chǎn)工藝[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2004，30（9）：144-147.

[5] 吳曉菊.不同發(fā)酵條件對(duì)哈密瓜糯米酒品質(zhì)的影響[J].食品研究與開發(fā)，2013，34（21）：51-52.

[6] 楊紅，尹芳，張無敵，等.非洲菊秸稈產(chǎn)沼氣潛力的實(shí)驗(yàn)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（34）：16756-16757，16877.

[7] 江蘊(yùn)華，余曉華.利用火焰顏色判斷沼氣中甲烷含量[J].中國(guó)沼氣，1983（3）：28.

[8] 張無敵，宋洪川，尹芳，等.沼氣發(fā)酵與綜合利用[M].昆明：云南科技出版社，2004.

[9] 李永波，郭德芳，張建鴻，等.西番蓮果皮發(fā)酵產(chǎn)沼氣潛力的實(shí)驗(yàn)研究[J].云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（3）：12-16.

[10] 朱海春，劉士清，尹芳，等.香蕉皮沼氣發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2007，27（8）：74-79.

[11] 陳麗瓊，尹芳，官會(huì)林，等.西瓜皮發(fā)酵產(chǎn)沼氣潛力的研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2005，25（4）：75-78.

[12] 查國(guó)君，張無敵，尹芳，等.菠蘿皮發(fā)酵產(chǎn)沼氣的研究[J].新能源及工藝，2007（1）：41-43.