[发明专利]一种利用氨纤维膨胀协同白腐真菌处理农业有机固体废弃物的方法

说明书

本发明涉及一种利用氨纤维膨胀协同白腐真菌处理农业有机固体废弃物的方法。本发明先将农业有机固体废弃物磨细过筛，添加去离子水混合湿润；将湿润的农业有机固体废弃物粉末和液氨放入高压反应器中密封，并将反应器的温度迅速升高至120～140℃，压强为1.7～2.5MPa，保持10～20min；然后迅速释放反应器中的压力，得到氨纤维膨胀预处理后的农业有机固体废弃物；将氨纤维膨胀预处理后的农业有机固体废弃物作为白腐真菌培养基质的主要成分，接种白腐真菌，培养至出菇。本发明利用氨纤维膨胀协同白腐真菌处理农业有机固体废弃物，木质纤维素的降解率更高，剩余残渣量更少，有效提高了农业有机固体废弃物的利用率。

技术领域

本发明属于有机固体废弃物处理及资源化利用研究及应用技术领域，具体涉及一种利用氨纤维膨胀协同白腐真菌处理农业有机固体废弃物的方法。

背景技术

随着畜牧业的集约化和规模化发展，我国已经成为世界上农业有机固体废弃物产出量最多的国家，每年排出量达40多亿吨。其中，农作物残渣一类是全球年生产量最大的农业有机固体废弃物，我国的年产出量可以达5×10⁸吨。农业作物残渣主要包括秸秆、稻壳、锯屑、蔗渣和树叶等。这类物质含有丰富的木质纤维素，大都具有松散体，重量轻，体积大，贮放占地多，难以远距离运输等特点，从而限制了其使用范围。因此农作物残渣的大部分处理方式是燃烧，只有少部分用于造纸或直接还田，造成了极大的能源浪费和环境污染。如何处理及充分的利用农作物残渣已经成为了有机固体废弃物处理及资源化利用研究及应用领域亟待解决的问题。

近年来，有关处理有机固体废弃物的方法层出不穷，越来越多。物理方法包括研磨、蒸煮和制粒，可以减小颗粒尺寸，增加反应面积，但这些方法能量需求高，对秸秆消化率的影响有限。化学处理包括酸化、碱化、氨化和有机溶剂处理，虽然都提高了消化率，但化学试剂对设备造成严重腐蚀，对环境造成很高的风险。近年来农业废弃物的生物处理已成为一个热门的研究领域，但是长时间的生物处理限制了其进一步发展。理想的处理方法应该是低成本、高效率降解农业废物，对环境无害。目前我们研究的是物理方法、化学方法和生物方法相结合的方法。氨纤维膨胀(AFEX)是一种很有前途的预处理农业残留物的生物能源生产技术，是一种物理-化学法，AFEX工艺预处理木质纤维素，就是采用液态氨来分解植物纤维素和半纤维素，在相对较低的温度(60～100℃)和压强(1732～2069kPa)下处理木质纤维素原料，维持一定的时间后突然开阀释压，氨因压力突然降低而蒸发进入生物质内，在外热作用下与木质纤维素上的部分羟基形成Cell-OHNH₃形式的络合物，催化精细结构从而使木质纤维素发生膨胀。结果表明，AFEX预处理能有效地破坏细胞壁的亚显微结构，切断木质素与多糖的连接，并使半纤维素和木质素部分解聚，对纤维素产生消晶作用，去除半纤维素侧链上的乙酰基，从而提高木质纤维素的可利用性。所以农业有机固体废弃物十分适用于AFEX的预处理方式。

生物处理主要是通过白腐真菌降解木质纤维素。白腐真菌为丝状真菌，属于木腐真菌的一种，绝大多数为担子菌纲，少数为子囊菌纲。因其能降解木材中的木质素、纤维素和半纤维素使木材呈现特征性的白色腐朽状而得名。白腐真菌是具有独立降解木质素能力的真菌，并且它还可以降解木材中几乎所有的主要结构，包括木质素和纤维素。但由于木质纤维素结构复杂，木质素含量高，白腐真菌降解效率低，预处理时间长等原因，限制了其在工业化中的应用，所以利用其它物理化学技术对木质纤维素进行预处理至关重要。

因此，本发明开发了一种用AFEX协同白腐真菌处理农业有机固体废弃物的方法，使农业有机固体废弃物减量化，资源化，无害化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用氨纤维膨胀协同白腐真菌处理农业有机固体废弃物的方法，使农业有机固体废弃物变成有价值的产品。