木薯渣是木薯经过工业生产加工后产生的一种有机固体废弃物。木薯渣中含有大量的有机物,大量的碳水化合物可以很好的实现资源再利用。本论文研究逆流厌氧发酵工艺发酵木薯渣定向产乙酸,兼顾降解木薯渣,减少木薯渣的排放。通过改变逆流发酵工艺中的条件参数,提高逆流发酵工艺有机酸的产率和转化率,提高木薯渣的降解效果,以及缓解发酵产物中有机酸的积累对产酸菌的抑制。为实现连续稳定高效产乙酸提供依据。1.分析比较逆流工艺和普通工艺对木薯渣厌氧发酵产酸的影响。逆流厌氧发酵工艺运行稳定后,乙酸浓度和挥发性有机酸的浓度分别达到2.11g/L和3.45g/L。逆流发酵工艺与普通发酵工艺比较,乙酸和挥发性有机酸浓度分别提高了56.2%和41.3%,乙酸占有机酸的比例提高了9.79%,有机酸和乙酸产率提高了42.6%和41.6%,有机酸转化率和乙酸转化率提高了40.8%和30.3%,底物降解率比普通发酵工艺提高了22.6%。2.陈腐和新鲜木薯渣因为堆放时间和处理方法不同,其组成成分的含量也不相同,新鲜木薯渣中淀粉含量和碳水化合物比陈腐木薯渣高。实验利用两种木薯渣进行厌氧发酵,逆流稳定后,新鲜木薯渣的有机酸和乙酸浓度分别为3.45g/L和2.11g/L,陈腐木薯渣有机酸和乙酸浓度分别为1.75g/L和0.9g/L,新鲜木薯渣的底物降解率30.1%、有机酸的产率为0.08gVFA/gVSfed、乙酸产率为0.051gAC/gVSfed,陈腐木薯渣的底物降解率13.2%、有机酸的产率为0.04gVFA/gVSfed、乙酸产率为0.023gAC/gVSfed。新鲜木薯渣的有机酸产率和底物降解率明显高于陈腐木薯渣。3.木薯渣在高底物浓度下进行逆流厌氧发酵产酸效果更好,发酵体系中添加的木薯渣浓度越高发酵产生的乙酸和有机酸浓度越高,但当木薯渣浓度达到80g/L以上的时候,发酵体系中乙酸和有机酸浓度增幅不大。在木薯渣浓度很低的时候,发酵体系中微生物对木薯渣利用很充分,木薯渣浓度从40g/L到80g/L,体系中有机酸和乙酸的产率、转化率逐渐增大,木薯渣的降解效果越好,乙酸占有机酸中的比例越高达到69.2%,当木薯渣浓度提高到100g/L时,乙酸和有机酸的产率和转化率下降,木薯渣的降解率下降,乙酸占有机酸中的比例下降。逆流工艺在高底物浓度下有利于乙酸的积累。逆流发酵体系中木薯渣浓度逐渐增大,体系中游离态有机酸对产酸菌的抑制作用越来越明显。4.污泥停留时间是研究木薯渣逆流厌氧发酵产酸的重要因素。木薯渣逆流厌氧发酵产酸工艺,污泥停留时间在12天时最有利于木薯渣发酵产酸。在污泥停留时间为12天时,有机酸浓度和乙酸浓度为最大值分别为6.7g/L和4.9g/L,大于或小于12天,有机酸浓度和乙酸浓度都会降低。随着污泥停留时间的增长,木薯渣的降解效果越好,一些难降解的物质和一些降解速率很慢的物质经过长时间与发酵体系中微生物的接触,被微生物利用。但是发酵产酸工艺超过一定的污泥停留时间乙酸和有机酸浓度会下降,有机酸和乙酸的产率和转化率都会下降,乙酸占有机酸中的比例也会下降。