哈密瓜皮發酵產沼氣潛力研究

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酵原料的資源化利用可行性。[方法] 以哈密瓜皮為發酵原料，在恒溫30 ℃下進行批量式沼氣發酵試驗，測定發酵過程中的TS產氣潛力、VS產氣潛力、日產氣量、產氣速率、pH等指標。[結果] 整個發酵過程哈密瓜皮總產氣量3 575 ml，TS產氣潛力為782 ml/g（TS），VS產氣潛力874 ml/g（VS），且發酵前后pH變化不大，維持在沼氣發酵的較佳范圍內。[結論] 哈密瓜皮具有較好的產氣潛力，是沼氣發酵原料的新選擇。

關鍵詞 哈密瓜皮；沼氣發酵，pH；產氣潛力

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 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特產之一，屬葫蘆科（Cucurbitaceae）甜瓜屬（Cucumis Linn），果實為瓠果，品質優良，味美甘甜，營養豐富^[1]。我國哈密瓜的栽培面積和產量居世界第一位^[2-3]。哈密瓜不但好吃，而且藥用價值高。食用哈密瓜對人體造血機能有顯著的促進作用，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細胞抗防曬的能力，減少黑色素的形成。

在哈密瓜需求增加的同時，哈密瓜皮也隨之增加，大量的果皮被隨意丟棄，既造成環境污染問題也使得大量的生物質資源被浪費，目前以哈密瓜皮作為沼氣發酵原料的試驗尚未見報道。因此，該研究以哈密瓜皮為原料，探究其產沼氣潛力，為解決其環境污染問題提供一條新型途徑，同時實現哈密瓜皮的資源化利用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

發酵原料為哈密瓜皮，經測定TS（總固體含量）為10.2%，VS（揮發性固體含量）為89.49%。接種物為實驗室長期馴化的厭氧發酵活化污泥，經測定TS為16.19%，VS為65.00%。

1.2 試驗裝置

3 結論

（1）以哈密瓜皮為原料，在30 ℃下進行批量式厭氧發酵試驗，發酵時間為50 d，產氣啟動快，主要集中在前10 d。

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

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