近年來人們對大宗調味品的需求量日益增加,國家食醋行業雖然得到大力發展,但是也產生了大量的副產物—醋糟。我國醋糟產量巨大,每年生產排放的醋糟達300萬噸左右。數量如此龐大的廢棄物,如果處理不當,會造成嚴重的環境污染。目前,填埋是醋糟的主要處理方式,僅有一小部分醋糟用作動物飼料和食用菌栽培料。然而,進行填埋處理,不僅造成醋糟廢棄物中有機物的損失,而且產生大量溫室氣體排放,還會產生高濃度酸水滲濾液,破壞土壤,污染環境。厭氧消化技術作為廢棄物的主要處理手段,在獲得清潔能源的同時還能獲得大量的有機肥或土壤改良劑。因此,近年來科研人員和企業均嘗試采用厭氧消化技術實現醋糟的資源化利用。
醋糟具有有機酸和木質纖維含量高的特點,因此易酸化和難降解是醋糟厭氧消化制備生物燃氣面臨的兩大技術難點。針對這兩個難題,中國科學院成都生物研究所李東博士提出水洗分離-固液分相厭氧消化工藝,對富含有機酸的液相采用填料反應器避免產甲烷過程的酸抑制,對富含木質纖維的固相采用高溫水熱強化水解處理和固態發酵,提高木質纖維的降解率。結果表明針對鮮醋糟的最佳水洗液-固比為10:1 L/kg,水洗后固相和液相的甲烷產率為199 L/kg VS和306.9 L/kg COD;針對富含木質纖維的固相的最佳水熱處理溫度為160℃,通過水熱處理后甲烷產率提高到258.38 L/kg VS。通過掃描電鏡、傅里葉紅外光譜、X射線衍射儀等分析表明,水熱處理能夠有效破化醋糟中的木質纖維結構,同時實現半纖維素的水解。
本研究得到了國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會人才項目等的支持。相關結果發表在Bioresource Technology.