餐厨垃圾接种酵母菌固态厌氧发酵产乙醇的可行性研究

作者：王铭; 全文洁; 尚洪磊; 龚天成; 杨天学^*; 席北斗

来源：环境科学研究, 2022, 35(12): 2830-2835.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2022.06.24

• 餐厨垃圾
• 乙醇
• 酵母菌
• 厌氧发酵
• 还原糖
• 淀粉

餐厨垃圾可定向发酵产乙醇，但复杂的预处理导致处理时间长、工艺复杂度增加.本文通过直接接种酵母菌和灭菌后接种酵母菌对比试验，分析发酵系统内乙醇、乙醇前体物还原糖、还原糖前体物淀粉的降解与产生规律，探讨餐厨垃圾直接接种酵母菌固态厌氧发酵产乙醇的可行性及规律.结果表明：酵母菌的添加能够促进餐厨垃圾固体厌氧发酵产生乙醇，接种酵母菌后乙醇浓度为11.86～12.09 g/L，是空白对照的8.41～31.50倍，且高于灭菌预处理后接种的6.88～10.02 g/L；基于修正的Gompertz模型分析也证实了上述结果，接种酵母菌后，系统产乙醇潜力(Pm)和单位最大乙醇产率(Rm)也随之上升，但接种量对餐厨垃圾的Pm和Rm影响不大.对乙醇前体物还原糖的分析表明，接种酵母菌能够在发酵初期就可以发挥作用，促使系统内还原糖在0～4 h内快速降为43.37～46.55 mg/g，从而加速了餐厨垃圾的稳定化进程，但在4～24 h内，由于次生代谢物的抑制作用，系统内还原糖未出现明显的产生和降解.还原糖前体物淀粉的水解情况分析表明，接种酵母菌可将淀粉的水解率由19.36%提高到27.90%～37.57%，但淀粉含量在274.02～316.51 mg/g之间时已不再发生水解.研究显示，直接接种酵母菌有助于餐厨垃圾固态厌氧发酵产乙醇含量的提高，体系中还原糖、淀粉含量并未成为餐厨垃圾固态厌氧发酵产乙醇量的限制性因素.

• 单位
  贵州民族大学; 中国环境科学研究院