2021年，阿肯色州在美国肉鸡产量排名中飙升至第三位。这一成就带来了经济效益，但也带来了挑战——家禽垫料(PL)过剩和日益严重的环境问题。那么，我们如何可持续地利用这种盈余呢?

进入厌氧消化(AD)。AD是一种公认​​的可持续废物处理和沼气生产方法。然而，当单独使用PL时，需要克服一个障碍：氨抑制。为了平衡碳氮比并应对这一挑战，通过与PL进行厌氧共消化(Co-AD)引入农业秸秆，例如小麦秸秆(WS)。但是，有一个问题：WS含有木质素，会降低AD效率。

解决办法是什么?适当的预处理

碱性预处理(AL)通过破坏木质素来提高生物质消化率，被证明是有前景的。有趣的是，它并不是唯一一家这样做的公司。空气混合(AM)也显示出巨大的潜力。它增强微生物群落和加工效率，促进微生物群体之间的协同相互作用。但令人兴奋的地方在于：如果我们将AL和AM结合起来以获得更好的结果会怎样?

虽然AL发生在底物预处理过程中，而AM在发酵过程中运行，但它们的综合动力能否提高甲烷产量的效率?这就是假设。

我们已经做了什么?

阿肯色大学生物与农业工程系詹博士的团队走在了这项研究的最前沿。他们正在探索将碱性预处理(AL)与空气混合(AM)相结合，用于家禽垫料(PL)和麦秆(WS)的Co-AD。

通过分析底物溶解、动力学模型产生的甲烷产量以及沼渣质量，他们的目的是确定这种组合是否能够真正提高Co-AD的甲烷产量。

AL是通过将碱性溶液添加到反应器中以将pH提高到12，然后将反应器放在25℃水浴中以150r·min-1的摇床上12小时来进行。通过每天向反应器中注入相同体积的空气(12mL)来引导空气。工作体积为500mL的三组反应器(对照、AL和AL与AM组合)以间歇模式运行，并在维持在37°C的程序化培养箱中持​​续运行35天。

调查结果：

AL产生显着影响，显着增加可溶性化学需氧量(sCOD)和挥发性脂肪酸(VFA)浓度。当AL与AM联手时，结果令人印象深刻。

该组合产生了最高的累积甲烷产量，比对照高出46.7%。

在动力学研究中，组合组显示出比对照组更强的水解作用和更快的动力学。

在最终消化液中，当AL与AM结合时，总固体(TS)和总挥发性固体(TVS)的去除率显着提高。

研究结果表明，AL和AM不仅兼容，而且还兼容。他们是一个成功的组合。它们的协同作用有望提高甲烷产量、改善甲烷产率动力学并增强Co-AD工艺中的固体去除率。

可持续废物管理的未来

通过识别这对强大的二人组，我们不仅加深了对废物管理的理解，而且在寻求更可持续和更有效的解决方案以提高农业废物共同消化的甲烷产量方面迈出了重大一步。

这一突破的影响远远超出了实验室的范围。它们有潜力在全球范围内彻底改变废物管理和可再生能源发电领域。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：