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瘤胃微生物厌氧消化降解木质纤维素废弃物技术研究进展

收稿日期：2024-05-06 修回日期：2024-06-24 接受日期：2024-10-10

DOI:10.20078/j.eep.20240707

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    摘要：木质纤维素类生物质是厌氧消化生产生物能源的重要原料。然而,其复杂的三维结构造成厌氧消化过程中底物转化率低、技术经济性差等问题。反刍动物屠宰场废弃物———瘤胃液能够针对性地强化木质纤维素类生物质的降解与转化,与厌氧消化结合有望提升总体效率。近... 展开+
    摘要：

    木质纤维素类生物质是厌氧消化生产生物能源的重要原料。然而,其复杂的三维结构造成厌氧消化过程中底物转化率低、技术经济性差等问题。反刍动物屠宰场废弃物———瘤胃液能够针对性地强化木质纤维素类生物质的降解与转化,与厌氧消化结合有望提升总体效率。近年来,国内外学者对瘤胃微生物厌氧消化降解木质纤维素类生物质进行了大量研究,同时,基于仿生原理的人工瘤胃发酵系统逐渐兴起。综述了反刍动物瘤胃微生物和木质纤维素组分降解酶的组成、多样性及相关基因,梳理了瘤胃微生物在木质纤维素生物质降解和甲烷、挥发性脂肪酸(VFAs)、氢气及其他增值产品制备等方面的研究进展,概述了仿瘤胃厌氧消化产甲烷系统的构建原理及应用效果,对瘤胃微生物在厌氧消化资源化利用方面的研究提出展望及建议,旨在为瘤胃微生物在木质纤维素类生物质降解转化及高值化利用提供思路与方法。

    收起-

    作者：

    • 穆兰1,2
    • 徐凤莲2,3
    • 程占军4
    • 王依凡2,3
    • 石岩1
    • 陶俊宇1,2,*
    • 陈冠益1,2

    作者简介

    作者简介：穆兰(1992—),女,河南新乡人,讲师,主要研究方向为固体有机废弃物生物发酵能源化。E-mail:mulan@tjcu.edu.cn
    通讯作者：陶俊宇(1992—),男,山东威海人,讲师,主要研究方向为固废资源化利用。E-mail:taojunyu@tju.edu.cn或taojunyu@tjcu.edu.cn

    单位

    • 1. 天津商业大学 机械工程学院, 天津 300134
    • 2. 天津商业大学 环境能源X 创新实验室, 天津 300134
    • 3. 天津商业大学 生物技术与食品科学学院, 天津 300134
    • 4. 天津大学 环境科学与工程学院, 天津 300350

    关键字

    • 瘤胃微生物
    • 木质纤维素
    • 纤维素降解酶
    • 人工瘤胃
    • 厌氧消化

    基金项目

    国家重点研发政府间国际科技创新合作项目(2022YFE0125100);天津市自然科学基金资助项目(22JCQNJC01410)

    引用格式

    穆兰, 徐凤莲, 程占军, 等. 瘤胃微生物厌氧消化降解木质纤维素废弃物技术研究进展[J]. 能源环境保护, 2024, 38(5): 78-91.

    MU Lan, XU Fenglian, CHENG Zhanjun, et al. Research progress on anaerobic digestion and degradation of lignocellulosic waste by rumen microorganisms[J]. Energy Environmental Protection, 2024, 38(5): 78-91.

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