近年來人們對(duì)大宗調(diào)味品的需求量日益增加，國家食醋行業(yè)雖然得到大力發(fā)展，但是也產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)物—醋糟。我國醋糟產(chǎn)量巨大，每年生產(chǎn)排放的醋糟達(dá)300萬噸左右。數(shù)量如此龐大的廢棄物，如果處理不當(dāng)，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)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(dòng)物飼料和食用菌栽培料。然而，進(jìn)行填埋處理，不僅造成醋糟廢棄物中有機(jī)物的損失，而且產(chǎn)生大量溫室氣體排放，還會(huì)產(chǎn)生高濃度酸水滲濾液，破壞土壤，污染環(huán)境。厭氧消化技術(shù)作為廢棄物的主要處理手段，在獲得清潔能源的同時(shí)還能獲得大量的有機(jī)肥或土壤改良劑。因此，近年來科研人員和企業(yè)均嘗試采用厭氧消化技術(shù)實(shí)現(xiàn)醋糟的資源化利用。
醋糟具有有機(jī)酸和木質(zhì)纖維含量高的特點(diǎn)，因此易酸化和難降解是醋糟厭氧消化制備生物燃?xì)饷媾R的兩大技術(shù)難點(diǎn)。針對(duì)這兩個(gè)難題，中國科學(xué)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(duì)富含有機(jī)酸的液相采用填料反應(yīng)器避免產(chǎn)甲烷過程的酸抑制，對(duì)富含木質(zhì)纖維的固相采用高溫水熱強(qiáng)化水解處理和固態(tài)發(fā)酵，提高木質(zhì)纖維的降解率。結(jié)果表明針對(duì)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(chǎn)率為199 L/kg VS和306.9 L/kg COD；針對(duì)富含木質(zhì)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(chǎn)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(zhì)纖維結(jié)構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)半纖維素的水解。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)人才項(xiàng)目等的支持。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Bioresource Technology.