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重庆市地处我国沿长江柑橘优势产业带,年橙汁加工能力达25万吨,位居亚洲第一,每年产生约25万吨的柑橘皮渣。大量的橘渣至今仍采用填埋的方式处理,不但占用了大量宝贵的土地资源,同时对三峡库区的生态环境造成巨大的威胁。柑橘皮渣处理的问题已经迫在眉睫,产业化处理新技术亟待开发。由于柑橘皮渣的成分特性,没经过预处理的柑橘皮在进行厌氧发酵（anaerobic fermentation）时,发酵产物的酸度达到pH 1,限制了微生物繁殖利用,因此导致柑橘皮渣利用的低效率。在柑橘皮渣厌氧发酵过程中,挥发性脂肪酸（Volatile fat acid,VFA）如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它们的异构体是重要中间产物,其组成和含量可间接反映厌氧的反应运行情况。在运转良好的厌氧反应器中,VFA中乙酸可占有很高的比例,但是当反应器运行状态不好时,丙酸、丁酸浓度会上升。研究表明,丙酸的产生和积累严重影响厌氧发酵生物处理系统的正常运行。丙酸的大量产生导致产乙酸效率低,进而引起厌氧产甲烷反应器中pH降低并影响产甲烷细菌活性,导致产甲烷失败。本研究通过生物方法对柑橘皮渣进行好氧分解预处理以提高柑橘皮渣厌氧发酵液的pH,然后再进行厌氧发酵产甲烷,并在此基础上探讨柑橘皮渣厌氧发酵的产酸过程,定向控制发酵向最有利于产甲烷方向进行,目前国内尚无相关研究报道。此外,本论文还研究了使用沼气促进剂对沼气产量的影响。试验主要结论如下:1.白腐菌筛选并预处理柑橘皮渣试验研究表明:在1.6g干重的柑橘皮渣中该菌分解的最佳生长条件是柑橘皮渣含水量60%、初期pH为3,添加硫酸铵0.2g。同时还原糖和木糖产量平均分别达到517μg/g和120.8μg/g;纤维素+半纤维素分解量0.96g;均失重达到67%;能够有效地将柑橘皮渣发酵料的pH从1提高到4。且酶活力测定表明:菌丝覆盖柑桔皮渣的第8天到第26天之间,AVI（微晶纤维素酶）的活力均要远高于CMC（羧甲基纤维素钠酶）和FPA（滤纸纤维素酶活）,在培养的第13天酶活力达到最大,在第17天后,酶活性直线下降。CMC在整个培养期间几乎没有变化,一直保持平稳。对柑橘皮渣预处理后的厌氧产甲烷试验表明,经预处理发酵后可使甲烷含量提高26%;COD值能有效地降低达27%,还原糖量降低24%。2.真菌联合预处理结果:预处理分解后的还原糖的OD值、各处理失重（%）、处理前后pH值,以及最终判定标准产气效率分析,联合预处理的白腐菌+F160（本实验菌株分离的一株分解纤维素的青霉菌株）及白腐菌+黑曲霉联合处理柑橘皮渣25天后厌氧发酵是最佳选择。3.控制柑橘皮渣产乙酸试验表明:柑橘皮渣在不同预处理后的厌氧发酵前10天,主要以乙酸为主,但当发酵进行了25天后各处理均不同程度地产生了丙酸,产酸量达到最大值。其中经白腐菌+黑曲霉联合预处理后的厌氧发酵乙酸、丙酸、丁酸均有产生,其余预处理发酵无丁酸产生。利用连续流控制其产酸类型时,启动阶段控制其容积负荷、ORP（OxidationReduction Potential,氧化还原电位）、pH分别在41.1[kg.COD.（m3.d）-1]、-400 mV利5.6,乙酸产量最大;控制阶段其他条件不变的前提下,调整ORP值为-230 mV,乙酸产量能显著提高73%;其后稳定发酵阶段调整pH值为6.7,乙酸产量保持稳定在7.6×10-6 g/ml左右。4.沼气促进剂试验表明:在厌氧发酵过程中微量元素和木炭都能够增强甲烷菌活性,提高产气量。其最佳配比为Fe3+:Ni2+:木炭为2:1:5,投加绝对量为0.61%（相对于原料干重）。经沼气促进剂驯化出的菌种微生物生物量较高,较驯化前提高了27.3%。5.探索柑橘皮渣厌氧发酵工艺最佳参数试验表明:柑橘皮渣从生物预处理到厌氧发酵过程如按以下过程进行,柑橘皮渣的产甲烷率可比只用鲜果渣直接厌氧发酵产甲烷量提高62%。1)以含水量60%的柑橘皮渣废弃物为主要原料,先接种3%的白腐真菌于25℃中恒温培养分解7-10天。2)然后再接种3%（黑曲霉菌悬液重与柑橘皮渣总重之比g∶g）的黑曲霉于23℃中恒温,好氧分解20天。3)将第1)和2)步预处理后的好氧分解物添加5-10%（以预处理后的柑橘皮渣为基础,人畜便粪干重与好养分解物加上人畜粪便的湿重总重之比g∶g）的人畜禽粪便,以原料占有效反应容积的百分比6-8%（好养分解物加人畜便粪的干重与好养分解物加人畜便粪加水的所有物质湿重总重之比g∶g）的浓度投料进行厌氧发酵:并接种2%的（陈旧污泥干重与好养分解物加人畜便粪加陈旧污泥加水的所有物质湿重之比g∶g）微生物复合接种物,进行两相厌氧发酵,控制其产乙酸反应过程,在产有机酸发酵阶段,将发酵pH值维持在5.0;在厌氧发酵产甲烷阶段将发酵pH值维持在6.8;发酵温度维持在20-35℃,发酵30天。6.接种物驯化表明:驯化后污泥的形态和其中的微生物优势菌群均发生了变化,说明驯化起到了很好的作用,污泥因物料性质的改变而逐渐适应;污泥中优势菌群发生了改变,富集了与柑橘皮渣的性质相匹配的微生物菌群,获得了能够适用于柑橘皮渣厌氧消化的接种物。