俄科學(xué)家開(kāi)發(fā)出用紙和食品廢物合成生物沼氣技術(shù)

    俄雜志“應(yīng)用生物化學(xué)和微生物學(xué)”2012年第4期中的“用微生物群落分解紙漿和食物殘?jiān)a(chǎn)沼氣”文章披露，莫斯科羅莫諾索夫國(guó)立大學(xué)生物系專(zhuān)家分離出了能有效將紙和食品廢物變成生物沼氣的微生物群落。

    俄專(zhuān)家采用這種方法獲取的沼氣，含甲烷55-70%、碳酸氣體30-45%，沼氣組分中還包括微量氫氣、硫化氫、氨、氮、芳香烴、鹵素芳香烴等，其中的能量比其它類(lèi)型的替代燃料要高。與生產(chǎn)生物柴油和生物乙醇不同，這種沼氣的生產(chǎn)不需要專(zhuān)門(mén)種植農(nóng)作物。

    通常，生物沼氣主要通過(guò)分解家畜糞便和污水處理來(lái)生成。用固體廢棄物生產(chǎn)甲烷，成效甚微。用來(lái)合成生物沼氣的微生物群體種類(lèi)繁多，俄科學(xué)家開(kāi)發(fā)的微生物群落，能在紙漿、辦公用紙、紙板及日常生活食品廢物上生長(zhǎng)并合成生物沼氣。

    研究中，俄研究人員從不同源分離出細(xì)菌：堆肥堆，葡萄漿，奶牛、兔、斑馬、馬、羚羊、牛羚、黑象等動(dòng)物肥堆，堪察加溫泉，池塘、水庫(kù)中的淤泥，蚯蚓糞便等。在厭氧條件下，在合成的液體介質(zhì)中，加入粉碎后的紙板、打印后的辦公廢紙、植物和動(dòng)物食品廢棄物，培養(yǎng)細(xì)菌。這樣，研究人員發(fā)現(xiàn)了zui有效合成沼氣的微生物群落。該微生物群落在廢紙中的生長(zhǎng)過(guò)程中，產(chǎn)出的甲烷得率為190~260毫升/克紙漿，而在食物殘?jiān)校淄榈寐蕿?30-253毫升/克酶解物。該結(jié)果可與國(guó)外采用食物、固體垃圾生產(chǎn)甲烷的得率指標(biāo)媲美，甚至有超越。研究者特別強(qiáng)調(diào)，甚至不需要用酸或堿對(duì)廢紙做預(yù)處理，而且培養(yǎng)液中也沒(méi)有昂貴成分。

    該生物群落在37和55°C的溫度條件下合成沼氣，溫度越高，沼氣合成過(guò)程就越快、越有效。在溫度37°C下，能耗低，會(huì)生成伴生氣體，比如氨氣。氨氣會(huì)抑制合成過(guò)程。因此，專(zhuān)家可以根據(jù)需求，選擇*的沼氣合成條件。

    該研究課題獲得了“2009-2013年創(chuàng)新俄羅斯科研和科教人才”聯(lián)邦專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)支持。