木薯渣两相耦合产乙酸工艺研究

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木薯渣是木薯在经过淀粉厂榨取淀粉或是酒精厂制取酒精之后所留下的废弃物,但是依然含有大量的有机物,是一种非常有用的生物质资源,本文主要研究产氢产酸/同型产乙酸两相耦合工艺发酵木薯渣定向产乙酸的过程,通过相分离使产氢产酸菌和同型产乙酸菌分离在不同的相发生作用,在发酵过程中,同型产乙酸相消耗产氢产酸相产生的氢气和二氧化碳来合成乙酸,降低氢分压对于系统的抑制作用。本文的研究内容包括:(1)干木薯渣经过产氢产酸/同型产乙酸两相耦合工艺厌氧发酵,底物浓度为17g绝干干木薯渣时,产氢产酸相的VFA产量1.74g/L,乙酸的产量1.14g/L,乙酸在VFA中的比例一直提升第三十天时比例为69.50%;同型产乙酸相的VFA产量0.41g/L,乙酸产量0.28g/L,乙酸在VFA中所占比例,最高为第三天时71.28%;(2)研究不同类型的原料对于产氢产酸/同型产乙酸两相耦合系统厌氧发酵的影响,底物浓度为17g绝干新鲜木薯渣时,产氢产酸相的VFA产量8.16g/L,乙酸的产量2.25g/L,乙酸在VFA中所占的比例新鲜木薯渣第九天最大,为39.01%;同型产乙酸相的VFA产量1.13g/L,乙酸产量0.78g/L,乙酸在VFA中所占比例一直有所提升,最后乙酸在VFA所占比例为69.24%;(3)随着产氢产酸相/同型产乙酸相两相耦合系统中产氢产酸相底物浓度的增加两相耦合系统的总VFA和乙酸产量会呈现增长的趋势,但是就其中单一反应相而言,由于影响VFA或是乙酸产量的因素较多而无法判断,产氢产酸相中底物浓度分别为17g、27g和37g绝干木薯渣时,VFA的产量分别为8.16g/L、7.25g/L和7.23g/L,VFA的转化率分别为1.4288g/g、1.1312g/g和0.8422g/g,但是乙酸的产量为2.25g/L、2.27g/L和2.40g/L,乙酸转化率却降低为0.4660g/g、0.4242g/g和0.3324g/g;同型产乙酸相中随着产氢产酸相底物浓度的增加,VFA的产量增加比较明显,分别为1.13g/L、1.31g/L和1.36g/L,乙酸产量也有所增加,分别为0.78g/L、0.94g/L和0.99g/L,乙酸在VFA中的比例也有所提升,底物浓度为17g绝干木薯渣时的峰值为39.01%,27g绝干木薯渣时的峰值为38.63%,37g绝干木薯渣时的峰值为41.26%。
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