农业环境科学学报

作者：曹燕篆,苏婉,樊文华,卜玉山,刘奋武,聂督,李佳佳,崔宗均

单位：山西农业大学资源与环境学院, 山西 太谷 030801,山西农业大学资源与环境学院, 山西 太谷 030801,山西农业大学资源与环境学院, 山西 太谷 030801,山西农业大学资源与环境学院, 山西 太谷 030801,山西农业大学资源与环境学院, 山西 太谷 030801,山西农业大学资源与环境学院, 山西 太谷 030801,农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191,中国农业大学农学院, 北京 100193

关键词：复合菌系MC1,高粱秸秆,乙醇,甲烷,产能,

基金：山西省自然科学基金项目(201901D111218);山西省重点研发计划项目(201903D211013,201903D211012)

生物燃料的生产和利用可减少人类对化石能源的依赖。秸秆富含木质纤维素，是生产生物燃料的重要原料之一，但其结构致密、复杂，生物降解难度大，需要预处理以提高能源转化效率。本研究利用复合菌系MC1预处理高粱秸秆，分析了不同处理时间秸秆的降解特性，比较了秸秆单产甲烷发酵与乙醇-甲烷联产发酵的生物转化效率。结果表明：复合菌系MC1能有效降解高粱秸秆，预处理5 d秸秆的质量损失率达到39.64%，其水解液中可溶性化学需氧量（sCOD）及挥发性有机酸（VFAs）浓度达到最高，分别为8.10 g·L-1和2.92 g·L-1。预处理后秸秆单产甲烷发酵时，5 d-预处理体系的甲烷产量（以挥发性固体计）最大，达到180.68mL·g-1，比未处理秸秆提高了60.56%。预处理后秸秆乙醇-甲烷联产发酵时，5 d-预处理体系乙醇（以挥发性固体计）和甲烷产量最高，分别为79.18 g·kg-1和239.50 mL·g-1，比未处理秸秆分别提高了173.78%和138.74%，且总产能达到11 947.04 kJ·kg-1，是未处理秸秆总产能的2.45倍。高粱秸秆预处理后进行乙醇-甲烷联产比其单产甲烷总产能高出8.21%~65.06%，表明微生物菌群MC1预处理与乙醇-甲烷联合转化是提高高粱秸秆能源转化效率的有效手段。

来源：2022年第3期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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