冻干预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响

徐建雪, 薛寒光, 黄弘毅, 何岳巍, 韩睿, 彭星, 黎娟

农业环境科学学报. 2022, 41(05): 1122-1130

农业环境科学学报 ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (05) : 1122-1130.

冻干预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响

  • 徐建雪, 薛寒光, 黄弘毅, 何岳巍, 韩睿, 彭星, 黎娟
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摘要

为探究冷冻真空干燥预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响，实现烤后废弃烟叶的资源化利用，促进碳中和背景下烟草行业绿色清洁生产体系的发展，对烤后废弃烟叶分别进行0、1、3、5、10 h冷冻真空干燥预处理（L1～L5），比较了预处理前后烤后废弃烟叶表面微观结构、木质纤维素结构、总糖含量、烟碱含量等的变化，并对烤后废弃烟叶进行了产甲烷潜力（BMP）测试分析。结果显示：未预处理（L0）与L1～L5处理烤后废弃烟叶BMP值（以单位质量挥发性固体在厌氧条件下的产甲烷量表示）分别为200.74、208.64、220.98、224.28、211.11、209.30 mL·g~(-1)，预处理较未预处理BMP分别增加了3.94%、10.08%、11.73%、5.16%及4.26%。经冷冻真空干燥预处理后，烟叶表面呈现褶皱和卷曲，产生疏松多孔的物理结构，有效增大了微生物接触面积。但长时间的真空干燥除了较大程度增加预处理能耗，还会造成烟叶有机成分的损失。因此，基于预处理能耗成本和甲烷产量效益的综合考虑，应控制冻干时长，进一步优化预处理工艺。

关键词

厌氧发酵 / 烤后废弃烟叶 / 冷冻真空干燥 / 产甲烷潜力

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徐建雪, 薛寒光, 黄弘毅, 何岳巍, 韩睿, 彭星, 黎娟. 冻干预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响. 农业环境科学学报. 2022, 41(05): 1122-1130

基金

湖南省“湖湘青年英才”计划项目(2020RC3073); 长沙市科技重点项目(khl1902215); 青海省自然科学基金面上项目(2021-ZJ-921); 湖南省自然科学基金项目(2019JJ50239)

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