[01076348]利用秸秆多菌种耦合发酵工业化生产沼气关键技术研究

所属科学技术领域该项目属于能源、环境和农业领域。主要内容1.工作内容：李冬生教授领导的项目组以湖北工业大学生物能源与生物质材料研究所和湖北循环经济研究中心为依托，联合湖北健康集团股份有限公司和武汉银河生态农业有限公司，开展了利用秸秆多菌种耦合发酵工业化生产沼气关键技术研究和技术应用示范工作。2.研究内容：开发了一系列利用秸秆生产沼气关键技术：即秸秆预处理新技术、多菌种耦合发酵产沼气技术及依据代谢工程的产沼气发酵促进技术。相关成果发表论文三十余篇，其中五篇为EI核心检索收录，项目技术近三年来为应用单位新增利润354.5万元，经武汉市科技局组织专家鉴定，项目成果已达到国内领先水平。主要特点1.创立了新型秸秆预处理技术：采用稀碱联合超声波的秸秆预处理的方法，高效地降解了木质纤维素，使发酵产气量比使用单一秸秆预处理方法提高21.5%~31.9%，日产气量平均可达到6.67~7.24L/(Kg﹒d)；2.运用耦合菌群发酵方式产沼气：运用甲烷菌、兼性厌氧纤维素降解菌、乙酸菌和大肠杆菌等菌种进行耦合发酵生产沼气，既解除了发酵底物的抑制现象，又为沼气可控化发酵提供了新的途径。3.采用基于代谢途径的沼气发酵过程控制：首次从代谢角度系统全面的评价了发酵促进剂的添加对沼气发酵的影响。采用添加成本廉价的金属离子、有机酸盐和吸附剂等手段，提高甲烷生物合成途径的碳流量。秸秆厌氧发酵日产气量能达到8.12～9.27L/(Kg﹒d)，比未添加的对照提高了30.5%~40.8%。应用推广情况：该项目的相关技术和菌剂在武汉银河生态农业有限公司和湖北健康集团进行了应用。采用项目技术三年以来，两家公司累计年增产沼气60万方，满足了上千户农户的能源需求；且发酵的残留物制成生物肥料，肥效高销售利润丰厚，带动了上百户农户的就业。据统计，项目累计新增利润354.5万元，节支236.1万元，在湖北循环经济研究中心的推动下，目前准备在省内外进一步普及相关技术，预计未来两年创造产值可达千万元以上，可有效带动区域经济的发展。