當前位置 > 首頁 > 新聞動態 > 科研動態
成都生物所在水稻稭稈固態厭氧消化研究方面獲進展
更新日期: 2019-09-17 作者: 刘杨 文章來源:
打印 文本大小:    

 中國是農業生産大國,農作物稭稈資源非常豐富,但資源化利用率卻很低。這些作物稭稈富含木質纖維素,難以生物降解,大部分被直接丟棄或焚燒,這不僅造成了資源的浪費,而且對環境造成了巨大汙染。 

 厭氧消化技術是指通過微生物的作用將有機物質分解代謝産生甲烷、二氧化碳、水等物質的過程。目前研究多聚焦在液態濕式厭氧消化工藝,對固態厭氧消化的研究卻較少。液態厭氧消化有發酵狀態穩定、甲烷産量高、發酵技術成熟等較爲明顯優點;但同時其發酵設備較大、占地面積較大、用水較多、處理能力有限、後續沼液處理成本較高等缺點也較爲突出。而固態厭氧消化具有設備簡單、占地小、處理量大、用水少等優點,因此,農作物稭稈進行固態厭氧消化,可以實現沼氣和有機肥聯産,具有非常廣闊的應用前景。但固態厭氧消化也存在著較多的技術難題,其中溫度是制約固態厭氧消化的一個關鍵因素。 

 中國科學院成都生物研究所闫志英项目组硕士研究生刘杨研究了在不同温度下水稻秸秆固态厌氧消化产沼气的特性和其微生物群落的变化。研究发现高温(55℃)條件下,水稻稭稈厭氧消化産甲烷量比中溫(35℃)條件下提高了20.38%,厭氧消化周期縮短41.38%,顯示出極高的厭氧消化效率。此外高溫條件下,厭氧微生物群落結構發生了較大的變化,尤其是厚壁菌門的豐度,發生了極其顯著的變化。這是因爲厚壁菌門中的很多細菌都有分解纖維木質素的基因並能表達相應的酶。高溫條件下,厚壁菌門呈現出極高的豐度,其中細菌對水稻稭稈的分解速度極快,而厭氧消化過程中的限速步驟主要在水解過程,這極大的促進了産甲烷過程的效率,也是高溫條件比中溫條件厭氧消化效率高的原因。根據研究結果提出了一套適用于農作物稭稈無害化、資源化管理策略,爲利用固態厭氧消化處理稭稈等農業廢棄物提供科學依據和奠定了基礎。 

 本研究得到了四川省重大科技項目(No. 2018SZDZX0024),中國科學院战略生物资源服务网络计划No. KFJ-BRP-009)和甯夏農林科學院對外科技合作項目(NO.DW-X-2018011)的支持。 

 相關結果發表在Bioresource Technology上發表,DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122066 

 原文鏈接


电话:028-82890289   传真:028-82890288   Email:swsb@cib.ac.cn
邮政编码:610041   地址:中国四川省成都市人民南路四段九号
中國科學院成都生物研究所 ? 版权所有   蜀ICP备05005370号