纤维素类生物质发酵生物制氢研究进展

摘要

本文在系统考察影响和制约秸秆类生物质发酵生物制氢关键因素的基础上，优化了秸秆发酵制氢的工艺条件，初步探讨并弄清了秸秆类生物质发酵制氢的内在联系和规律。在此基础上，也尝试通过将发酵制氧与其他技术相耦合实现对秸秆的资源化利用，主要内容包括：秸秆水解预处理及水解动力学：系统研究了稀酸水解(包括盐酸、硫酸和乳酸)、液态纤维素酶水解、酸-酶两步水解、固态酶水解对秸秆糖化效率和产氢效率的影响，通过对不同水解方法的数据分析和参数优化，筛选出适合秸秆发酵产氢的水解方法。试验结果表明：稀酸预处理、酸-酶水解耦合预处理的糖化效率效果最佳，例如：玉米酸水解后，糖化效率达到290-354mg/gTS，酸酶耦合水解后糖化效率可达540mg/gTS；其中，酸预处理、微生物预处理适合秸秆发酵产氢，酸-酶耦合预处理适合秸秆发酵产乙醇-产氢。