生物質(zhì)廢棄物厭氧發(fā)酵的研究進展

杜婷婷， 云斯寧， 朱 江， 黃欣磊， 張仙梅， 曾漢候

(西安建筑科技大學(xué) 材料與礦資學(xué)院， 西安 710055)

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生物質(zhì)廢棄物厭氧發(fā)酵的研究進展

杜婷婷， 云斯寧， 朱 江， 黃欣磊， 張仙梅， 曾漢候

(西安建筑科技大學(xué) 材料與礦資學(xué)院， 西安 710055)

文章綜述了不同生物質(zhì)廢棄物(如農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、畜禽糞便、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體有機廢棄物等)厭氧發(fā)酵的研究進展，重點強調(diào)了混合發(fā)酵、預(yù)處理、添加催化劑等對厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣率的影響，并對生物質(zhì)廢棄物厭氧發(fā)酵未來發(fā)展趨勢進行了展望。

生物質(zhì)廢棄物； 沼氣； 厭氧發(fā)酵； 預(yù)處理； 混合發(fā)酵

生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物[1]。與傳統(tǒng)的化石燃料相比，生物質(zhì)資源具有可再生性和清潔性的優(yōu)勢[2]。生物質(zhì)資源是生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，雖然世界上生物質(zhì)資源儲量豐富，且關(guān)于生物質(zhì)研究越來越多，但大多尚處于實驗階段未大規(guī)模推廣利用。

厭氧發(fā)酵技術(shù)是生物質(zhì)廢棄物實現(xiàn)資源化利用的有效途徑之一。生物質(zhì)厭氧發(fā)酵是在厭氧細菌的同化作用下，有效地把生物質(zhì)中的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化，最后生成具有經(jīng)濟價值的甲烷及部分二氧化碳，即可作為燃燒及發(fā)電使用，且沼渣可以作為動物飼料或土地肥料，沼液還可以作為農(nóng)作物的營養(yǎng)液[3]。筆者綜述現(xiàn)階段利用生物質(zhì)廢棄物資源厭氧發(fā)酵的研究成果，以及利用預(yù)處理、不同生物質(zhì)混合發(fā)酵和添加外源催化劑等手段來強化生物質(zhì)厭氧發(fā)酵的進展。

1 厭氧發(fā)酵生物質(zhì)廢棄物

農(nóng)作物、油料作物、農(nóng)業(yè)有機剩余物、林木和森林工業(yè)殘余物等生物質(zhì)資源通常都能提供能源。一些生物質(zhì)廢棄物資源，如動物的排泄物、江河湖泊的沉積物、農(nóng)副產(chǎn)品加工后的有機廢物和廢水、城市生活有機廢水和有機垃圾等也可通過厭氧發(fā)酵等一些方式提供能源，依據(jù)來源的不同可將其分為：農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源、林業(yè)生物質(zhì)資源、畜禽糞便、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體有機廢棄物等幾類。如表1所示，不同生物質(zhì)廢棄物具有不同的厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣潛力。

1.1 農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源

1.1.1 農(nóng)業(yè)廢棄物

玉米秸稈、麥稈、花生秧、菌渣和花卉秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物是較好的生物質(zhì)資源。劉亮[20]等采用花生秧作為發(fā)酵底物進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)沼率達367.62 mL·g-1TS(總固體含量)。石勇[21]等用小麥秸稈和紅薯藤葉混合厭氧發(fā)酵，當碳氮比為25∶1時產(chǎn)氣效果最佳，產(chǎn)氣量為317.88 mL·g-1TS。程輝彩[22]等用平菇菌糠作厭氧發(fā)酵，優(yōu)化厭氧發(fā)酵條件后，產(chǎn)氣率提高了103.7%。姚利[23]等把雞腿菇菌渣經(jīng)過適當?shù)奶幚砜蓪崿F(xiàn)高效發(fā)酵產(chǎn)沼氣，原料產(chǎn)氣率可達133 mL·g-1TS。劉德江[24]等用棉籽殼、稻草、小麥秸稈等3種菌渣作為發(fā)酵底物進行厭氧發(fā)酵，結(jié)果表明：3種菌渣均可發(fā)酵產(chǎn)沼氣，以棉籽殼菌渣產(chǎn)沼氣的效果最好，其次是稻草菌渣，小麥秸稈菌渣效果較差。楊紅[25-26]等以玫瑰秸稈和非洲菊秸稈為發(fā)酵原料，在恒溫30℃條件下進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)氣潛力分別為305 mL·g-1TS和358 mL·g-1TS。

表1 不同生物質(zhì)廢棄物厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣潛力

1.1.2 能源植物

能源植物是指直接用于提供能源為目的的植物。廣義的能源植物包含所有的陸地和海洋的植物，狹義的能源植物是指能量富集型的植物。羅艷[27]等用不同生長期的皇竹草為原料進行厭氧發(fā)酵實驗，發(fā)現(xiàn)生長期為35 d和68 d的原料產(chǎn)氣量分別為243.77 mL·g-1VS和247.06 mL·g-1VS。肖正[28]等用巨菌草厭氧發(fā)酵發(fā)現(xiàn)15 d沼氣累積產(chǎn)量為406.5 mL·g-1TS。陳金發(fā)[29]等用紫莖澤蘭的莖進行厭氧發(fā)酵，30℃產(chǎn)氣量為152.8 L·k g-1TS。李連華[30]等以柳枝稷荻和雜交狼尾草為原料進行厭氧發(fā)酵，不同能源草品種發(fā)酵過程中的平均甲烷含量為51%～52%，產(chǎn)甲烷率為214～288 mL·g-1VS。

因此，將農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源進行厭氧發(fā)酵，不僅減少了農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒對大氣的污染，而且充分利用了能源植物所含有的能量，有效地解決了環(huán)境污染和能源危機。

1.2 林業(yè)生物質(zhì)資源

1.2.1 林業(yè)廢棄物

常見的一些林業(yè)廢棄物有樹皮、樹枝和樹葉。由于樹皮和樹枝中含有較多的難以降解的木質(zhì)纖維素，而樹葉較之容易，李秋敏[31]等以銀杏葉為原料進行厭氧發(fā)酵，獲得了374 mL·g-1TS的產(chǎn)氣量。

1.2.2 林業(yè)副產(chǎn)品廢棄物

林業(yè)副產(chǎn)品廢棄物具體是指一些果皮等。Ge[32]等典型的熱帶林業(yè)廢棄物(合歡類生物質(zhì)以及一些副產(chǎn)品廢棄物)分別進行厭氧濕發(fā)酵和厭氧干發(fā)酵后發(fā)現(xiàn)：不論在何種發(fā)酵方式下，熱帶林業(yè)廢棄物可以進行穩(wěn)定的厭氧發(fā)酵，其產(chǎn)氣量為345～411 L·kg-1VS。

將林業(yè)廢棄物進行厭氧發(fā)酵，減少其對環(huán)境的污染，使得其實現(xiàn)了資源的多元化利用。

1.3 畜禽糞便

畜禽糞便是一種很好的生物質(zhì)資源，宋立[33]等以鴨糞、羊糞和兔糞為發(fā)酵原料，在不同溫度條件下進行了厭氧消化試驗，35℃±1℃時各原料產(chǎn)氣率分別為：羊糞273 mL·g-1TS，鴨糞441 mL·g-1TS，兔糞210 mL·g-1TS。楊斌[34]等對虎糞的單獨發(fā)酵以及虎糞和象糞的混合發(fā)酵(質(zhì)量配比為3∶5)進行了對比實驗研究發(fā)現(xiàn)：在虎糞的單獨發(fā)酵過程中，料液發(fā)生“氨中毒”現(xiàn)象，沼氣發(fā)酵被抑止；虎糞和象糞混合發(fā)酵的產(chǎn)氣率為206 mL·g-1TS。因此，虎糞和象糞的混合發(fā)酵能有效解決虎糞單獨發(fā)酵易發(fā)生的“氨中毒”問題。畜禽糞便的厭氧發(fā)酵，一方面，解決了其對環(huán)境污染問題；另一方面，實現(xiàn)了其的資源化應(yīng)用。

1.4 生活污水和工業(yè)有機廢水

1.4.1 生活污水

日常生活中所產(chǎn)生的污水一般都經(jīng)下水管道進入污水處理廠，而在污水處理過程中會產(chǎn)生污泥。其中戴前進[35]等以污泥為研究對象，考察了投加接種污泥和未投加接種污泥條件下污泥厭氧消化的產(chǎn)氣情況。結(jié)果表明：與未接種條件相比，采用投加接種污泥的方式可大大促進消化反應(yīng)，加快污泥的產(chǎn)氣速率，使厭氧消化周期縮短近1/4。但單一污泥發(fā)酵的產(chǎn)氣量并不是很高，由于其中含有大量的厭氧微生物，所以污泥常被用作厭氧發(fā)酵的接種物。

1.4.2 工業(yè)有機廢水

工業(yè)有機廢水的種類繁多，白娜[36]等用茶渣進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)氣率為470 mL·g-1TS。陳智遠[37]等以醋渣為原料進行厭氧發(fā)酵，其產(chǎn)氣率為359.18 mL·g-1TS。邢穎[38]等以果渣和酒糟為原料，在不同溫度下進行了厭氧發(fā)酵，結(jié)果表明：酒糟在30℃時產(chǎn)氣量最大為130.26 mL·g-1TS，果渣在35℃時產(chǎn)氣量最大為135.68 mL·g-1TS。郭德芳[39]等人以蘆薈皮為發(fā)酵原料進行厭氧發(fā)酵，在20℃和30℃條件下都可以很好地實現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)沼氣，其產(chǎn)氣潛力分別為349 mL·g-1TS和478 mL·g-1TS。孫傳伯[40]等以馬鈴薯皮渣為原料進行厭氧發(fā)酵，其產(chǎn)氣量為729 mL·g-1TS。Yin[41]等以含有硫酸抗敵素的制藥廠污水為原料，測試其厭氧發(fā)酵潛能發(fā)現(xiàn)：含有硫酸抗敵素的制藥廠污水單獨發(fā)酵的效果不佳，當加入一定的接種物后產(chǎn)氣量有所上升。

生活污水和工業(yè)有機廢水通過厭氧發(fā)酵實現(xiàn)了新的利用價值，在產(chǎn)生能量的同時也實現(xiàn)了有機物的降解，降低了對環(huán)境的污染。

1.5 城市固體有機廢棄物

城市固體有機廢棄物主要包括城鎮(zhèn)居民生活垃圾、商業(yè)和服務(wù)業(yè)垃圾等。劉芳[42]等人以菜花、甘藍、白菜、西紅柿等的廢棄葉為原料試驗單因素厭氧發(fā)酵，這4種原料的TS產(chǎn)氣率分別為100.8 mL·g-1，116.9 mL·g-1，107.7 mL·g-1和123.1 mL·g-1。樊九華[43]等以花菜廢棄葉為厭氧發(fā)酵原料，獲得759.24 mL·g-1TS的產(chǎn)氣量。Brown[44]等以食品廢棄物和校園廢棄物(樹枝、樹葉等)為原料，進行厭氧發(fā)酵，結(jié)果表明：校園廢棄物/食品廢棄物(90/10)與接種物的比率為2，或者校園廢棄物/食品廢棄物(80/20)與接種物的比率為1時，與校園廢棄物單獨發(fā)酵時相比，沼氣產(chǎn)量顯著提高。不同種類的生物質(zhì)廢棄物，通過厭氧發(fā)酵這一手段都能得到合理的處置，使其變廢為寶，減少其對環(huán)境的污染。

2 強化生物質(zhì)厭氧發(fā)酵的方法

將含有大量纖維素和木質(zhì)素等難降解成分的物質(zhì)(秸稈和能源作物等)直接厭氧發(fā)酵的效果并不理想，但對富含此類成分的原料經(jīng)預(yù)處理后再發(fā)酵，或?qū)追N原料在一起混合發(fā)酵可以改善發(fā)酵效果。同樣采用催化劑也可以獲得較好的產(chǎn)氣效果。強化生物質(zhì)厭氧發(fā)酵是目前生物質(zhì)厭氧發(fā)酵研究的熱點。

2.1 預(yù)處理

預(yù)處理的目的在于破壞原料的結(jié)構(gòu)，提高其降解率。常用預(yù)處理方法包含物理預(yù)處理、化學(xué)預(yù)處理以及生物預(yù)處理。

2.1.1 物理預(yù)處理

物理預(yù)處理法是利用熱能、機械能、電磁輻射能等作用于難降解的生物質(zhì)，破壞其細胞壁，釋放胞內(nèi)物質(zhì)，降低難降解生物質(zhì)的利用難度。物理預(yù)處理主要包括熱預(yù)處理、微波預(yù)處理和超聲波預(yù)處理等。

熱預(yù)處理可破壞生物質(zhì)的細胞壁，將胞內(nèi)有機物釋放，使不溶性有機物轉(zhuǎn)化為溶解性有機物，大大縮短水解時間，提高產(chǎn)沼氣效能。Ariunbaatar[45]等在80℃對食品廢棄物熱處理1.5 h后，再進行厭氧發(fā)酵，其產(chǎn)氣量為647.5±10.6 mLCH4·g-1VS，與未處理相比，甲烷含量提高了52%。

微波預(yù)處理破壞生物質(zhì)細胞壁有兩種機制： 1)微波引起分子振蕩，導(dǎo)致生物質(zhì)溫度升高，從而引發(fā)熱效應(yīng)； 2)微波產(chǎn)生的交變電場使細胞壁中大分子的氫鍵斷裂，從而破壞細胞壁結(jié)構(gòu)。馮磊[46]等用不同的微波強度處理秸稈后進行厭氧消化，發(fā)現(xiàn)微波處理明顯促進了秸稈厭氧消化，經(jīng)預(yù)處理秸稈的平均日產(chǎn)氣量由未被預(yù)處理的6.21 mL·g-1VS上升到8.16 mL·g-1VS，提高了31.33%；甲烷濃度平均濃度由原來的50%提高至62%。李連華[47]等研究了微波照射對能源草厭氧發(fā)酵性能的影響，獲得了345.16 mg·g-1TS的產(chǎn)氣量。

超聲波的作用是利用超聲低頻時的空穴效應(yīng)和高頻時的化學(xué)效應(yīng)。馮磊[48]等考察了超聲波預(yù)處理對牛糞厭氧消化的影響。結(jié)果表明：適宜強度的超聲波預(yù)處理對牛糞厭氧發(fā)酵有一定促進作用，250 W超聲波預(yù)處理40 min后最好，其產(chǎn)氣速率為297.78 mL·g-1TS。Mithun[49]等用超聲波處理造紙廠的污泥后，測試對厭氧發(fā)酵的影響。研究表明：1250 W的超聲波預(yù)處理對發(fā)酵有一定促進作用。Luste[50]等將肉加工廠的副產(chǎn)品與牛糞污水混合，用超聲波預(yù)處理后進行厭氧發(fā)酵，結(jié)果表明：經(jīng)超聲波預(yù)處理后，沼氣產(chǎn)量明顯上升。

2.1.2 化學(xué)預(yù)處理

化學(xué)預(yù)處理是利用一些具有腐蝕性的化學(xué)藥品(強酸、強堿和強氧化劑等)來破壞生物質(zhì)細胞壁結(jié)構(gòu)及胞外聚合物。化學(xué)制劑甚至與細胞外的大分子有機物發(fā)生反應(yīng)而促進其降解。化學(xué)預(yù)處理包括堿預(yù)處理法、酸處理法和臭氧預(yù)處理等。Zhang[51]等用6%的NaOH對香蕉莖預(yù)處理后進行厭氧發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)沼氣的產(chǎn)氣量提高到357.90 mL·g-1VS。楊懂艷[52]等利用4%氨水預(yù)處理麥秸厭氧發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)半纖維素和纖維素的去除率分別能達到42%和20%，并且在65 g·L-1負荷率下經(jīng)厭氧發(fā)酵獲得最大377 mL·g-1的沼氣產(chǎn)量。李鶴[53]等將玉米秸稈經(jīng)稀酸處理再用于厭氧干式發(fā)酵，處理60 h后總產(chǎn)氣率為4.76 m3·m-3，甲烷含量最高可達82.90%。魏自民[54]等采用酸堿預(yù)處理龍須眼子菜和蘆葦，結(jié)果表明：水生植物經(jīng)過酸堿預(yù)處理后厭氧發(fā)酵累積產(chǎn)氣量及甲烷含量均顯著提高，且酸處理效果優(yōu)于堿處理。李輝勇[55]等人研究發(fā)現(xiàn)秸稈受堿性臭氧法處理后，木質(zhì)素被氧化分解為小分子有機酸，提高了秸稈的厭氧降解率。

2.1.3 生物預(yù)處理

發(fā)酵原料的生物預(yù)處理是利用微生物菌群降解秸稈中的木質(zhì)素，使木質(zhì)素結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，利于厭氧發(fā)酵。張麟鳳[56]等通過馴化獲得一組酶活性較高且穩(wěn)定的纖維素分解復(fù)合菌，用其來預(yù)處理秸稈再進行厭氧發(fā)酵。實驗產(chǎn)氣量比未處理組高出33.3%。萬楚筠[57]等采用混合菌劑預(yù)處理油菜秸稈再進行厭氧發(fā)酵試驗，結(jié)果表明：預(yù)處理后的秸稈累計產(chǎn)氣量比未處理的提高了17.8%。焦靜[58]等測試白腐菌預(yù)處理對甘蔗葉產(chǎn)沼氣效果的影響，發(fā)現(xiàn)添加白腐菌可以加快甘蔗葉厭氧發(fā)酵啟動速率和產(chǎn)氣高峰的出現(xiàn)。

采用上述各種預(yù)處理方式，生物質(zhì)原料在厭氧發(fā)酵過程產(chǎn)氣效果都得到一定的改善，但這些預(yù)處理方式也存在不足之處，如表2所示。

表2 不同預(yù)處理方式的優(yōu)缺點

2.2 不同生物質(zhì)混合發(fā)酵

由于各種生物質(zhì)在組成上存在差異，采用單一生物質(zhì)發(fā)酵，發(fā)酵效果并不理想，而采用不同生物質(zhì)混合發(fā)酵的方式能夠有效改善厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效果。

由于污泥中含有大量的厭氧微生物而本身卻缺乏營養(yǎng)物質(zhì)，因而污泥可作為接種物或作為原料與其他生物質(zhì)進行混合發(fā)酵。王凱麗[59]等使用脫水污泥和加拿大一枝黃花(一種引進的觀賞植物)混合厭氧發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與污泥單獨厭氧發(fā)酵相比，黃花與污泥混合發(fā)酵其單位體積甲烷產(chǎn)率提高了79.5%。胡萍[60]等采用厭氧顆粒污泥、消化污泥、剩余污泥分別與藍藻混合進行厭氧發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)藍藻與這三種污泥混合都可以有效促進厭氧發(fā)酵進程，其中藍藻與厭氧顆粒污泥物料比為6∶1時, 產(chǎn)氣效果最佳，產(chǎn)氣率為73 mL·g-1VS。Koch[61]等采用了不同配比的食品廢棄物與市政污泥混合發(fā)酵，產(chǎn)氣效果有明顯提高。田興[62]等將豆腐渣與消化污泥混合后厭氧消化，發(fā)現(xiàn)在消化污泥的作用下，豆腐渣取得了良好的發(fā)酵效果。Gu[63]等以稻稈為發(fā)酵底物，分別接種消化的牛糞、豬糞、雞糞、市政污泥及厭氧顆粒污泥，發(fā)現(xiàn)上述五種接種物有效提高了稻稈厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣率。

影響厭氧發(fā)酵的因素包括溫度,pH值和碳氮比等，其中碳氮比取決于發(fā)酵原料的化學(xué)組成。為了使發(fā)酵底料處于合適的碳氮比，可將一些富碳物質(zhì)(如秸稈)和一些富氮物質(zhì)(如禽畜糞便)以合理的配比混合，以提高生物質(zhì)發(fā)酵的產(chǎn)氣量。不同生物質(zhì)原料的碳氮值如表3[2]所示。

表3 不同生物質(zhì)原料的碳氮值

Zhang[64]等將富碳的食品廢棄物與富氮的豬舍廢水混合發(fā)酵，沼氣產(chǎn)量為396 mL·g-1VSadded。L Castrillón[65]等將食品廢棄物和甘油混合在55℃進行厭氧發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)在不同配比的混合發(fā)酵，沼氣產(chǎn)量都有所提高，最高的甲烷產(chǎn)量可達640 L·kg-1VS。Dechrugsa[66]等將草和豬糞混合發(fā)酵，在加入不同接種物的條件下進行厭氧發(fā)酵，結(jié)果表明：加入接種物后，甲烷產(chǎn)量最高為521.9 mL·g-1TSadded。Dias[67]等試驗了奶牛廠牛糞與梨廢棄物的混合發(fā)酵，在不同配比下，沼氣產(chǎn)量都得到了提高，產(chǎn)氣量最高達到了390.0±2.0 mL·g-1VS。Li[68]等試驗雞糞與稻草混合發(fā)酵發(fā)現(xiàn)：在穩(wěn)定的發(fā)酵環(huán)境下，甲烷產(chǎn)量為223±7 mL·g-1VSadded。

將不同種類的生物質(zhì)進行混合發(fā)酵，在彌補各自不足的情況下，為微生物營造了一個良好的生存環(huán)境，進一步實現(xiàn)了生物質(zhì)廢棄物的資源化利用。

2.3 發(fā)酵催化劑

催化劑又叫促進劑，是指促進有機物分解，并能提高產(chǎn)氣率的各種物質(zhì)的統(tǒng)稱。不同類別的催化劑如表4所示。

Xi[69]等以麥稈為發(fā)酵底物，與添加了亞鐵血紅素的接種污泥試驗共同發(fā)酵，結(jié)果表明：加入1 mg·L-1亞鐵血紅素產(chǎn)氣量由213.5 mL·g-1TS提高到275.40 mL·g-1TS。Zhang[70]等以食品廢棄物和豬舍廢水混合發(fā)酵，且向發(fā)酵料液中添加微量元素后發(fā)現(xiàn)：沼氣產(chǎn)量得以提高。

表4 厭氧發(fā)酵催化劑的分類

向發(fā)酵料液中添加不同的催化劑來改變發(fā)酵環(huán)境，創(chuàng)造滿足微生物生長條件，是目前的熱點研究。

3 結(jié)論與展望

我國生物質(zhì)廢棄物資源相當充足，厭氧發(fā)酵，使得生物質(zhì)廢棄物(農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、畜禽糞便、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體有機廢棄物等)實現(xiàn)了其資源化綜合利用。不同的生物質(zhì)強化預(yù)處理、不同生物質(zhì)混合發(fā)酵及添加不同外源催化劑，有助于進一步提高厭氧有機廢棄物的降解率和產(chǎn)氣率。工廠廢水、養(yǎng)殖業(yè)污水、村鎮(zhèn)生物質(zhì)廢棄物、城市垃圾等發(fā)酵沼氣池的建立也大大拓寬了沼氣的生產(chǎn)和使用范圍，有力地促進了沼氣產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。但目前規(guī)模化沼氣項目普遍，存在沼氣發(fā)酵啟動慢、產(chǎn)氣率低、冬季不產(chǎn)氣和沼渣沼液處理難等問題，為此，今后生物質(zhì)廢棄物厭氧發(fā)酵資源化利用需要有針對性的開展研究，如：1)針對不同種類的生物質(zhì)廢棄物資源，尋求最佳的原料匹配和與處理方式，深入理解厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣動態(tài)規(guī)律，解決發(fā)酵啟動慢、產(chǎn)氣率低等問題； 2)培養(yǎng)能在常溫或較低溫度下正常發(fā)酵的菌群，解決厭氧發(fā)酵寒冷地區(qū)冬季不產(chǎn)氣的問題，降低發(fā)酵系統(tǒng)的能耗； 3)對于規(guī)模化厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生大量的沼渣、沼液，除了直接還田利用之外，探索沼渣，沼液肥料化利用符合沼氣產(chǎn)業(yè)資源循環(huán)利用的發(fā)展理念。

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Research Progress of Anaerobic Fermentation of Different Biomass Waste /

DU Ting-ting, YUN Si-ning, ZHU Jiang, HUANG Xin-lei, ZHANG Xian-mei, ZENG Han-hou /

(School of Materials & Mineral Resources, Xi′an University of Architecture and Technology, Xian 710055 China)

In recent years, biomass resources have attracted more attention due to their renewability and cleanliness. This paper reviews recent research progress of anaerobic fermentation of different biomass waste (agricultural waste, forestry waste, manure, sewage and industrial organic waste, municipal solid organic waste, etc.). The emphasis was put on the effect of the co-fermentation, pretreatment, and the addition of catalysts. And future development for the bio-waste anaerobic fermentation was prospected..

biomass waste； biogas； anaerobic fermentation； pretreatment； co-digestion

2015-05-08

項目來源： “十二五”國家科技支撐計劃資助項目(2012BAD47B02)

杜婷婷(1990-)，女，碩士，主要從事厭氧發(fā)酵多功能生物催化劑的研究工作，E-mail：dutingting47@163.com

云斯寧，E-mail：yunsining@xauat.edu.cn

TQ920； O643.36

A

1000-1166(2016)02-0046-07