俄科學(xué)家開發(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立大學(xué)生物系專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)不需要專門種植農(nóng)作物。

    通常，生物沼氣主要通過分解家畜糞便和污水處理來生成。用固體廢棄物生產(chǎn)甲烷，成效甚微。用來合成生物沼氣的微生物群體種類繁多，俄科學(xué)家開發(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、黑象等動物肥堆，堪察加溫泉，池塘、水庫中的淤泥，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過程中，產(chǎn)出的甲烷得率為190~260毫升/克紙漿，而在食物殘?jiān)?，甲烷得率?30-253毫升/克酶解物。該結(jié)果可與國外采用食物、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廢紙做預(yù)處理，而且培養(yǎng)液中也沒有昂貴成分。

    該生物群落在37和55°C的溫度條件下合成沼氣，溫度越高，沼氣合成過程就越快、越有效。在溫度37°C下，能耗低，會生成伴生氣體，比如氨氣。氨氣會抑制合成過程。因此，專家可以根據(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)邦專項(xiàng)計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)支持。