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濕茶渣的沼氣發酵潛力

2013-5-5 10:04:30     作者:Admin   【 】 瀏覽:  評論:2

  茶渣是指茶葉在生產、加工(含深加工)、銷售、飲用過程中產生的固體有機廢棄物。茶渣主要包括以下三大類:一是茶葉在加工過程中產生的大量茶末、修剪葉等副茶(約占成品茶總量的10%);二是銷售過程中產生的滯銷粗老茶,以及因為種種原因不能飲用的茶葉;三是茶飲料、速溶茶、茶多酚、鮮茶汁和茶酒等茶葉深加工過程中經浸泡提取后的廢棄茶葉。在廢棄的茶渣中,仍然殘留較多的營養成分。據報道,茶渣中蛋白質含量較高,粗蛋白含量高達17%-19%,氨基酸組成較合理,賴氨酸和蛋氨酸含量分別為1.5%-2%和0.5%-0.7%,粗纖維含量也較高(16%-18%),還含有一定量的維生素、茶多酚、咖啡堿及少量的茶皂素等。我國是世界上最大的茶葉生產國,每年生成的茶渣量不下數十萬噸,由于茶渣產量大,利用率低下,大部分茶渣被棄用,隨意堆放在路邊。不但造成環境污染,還嚴重浪費了生物質資源。

  農業部沼氣科學研究所利用工廠提取茶多酚、速溶茶等產品后廢棄的茶渣進行了產沼氣試驗。以35℃條件下馴化3個月以上的菌種制劑為接種物,將茶渣調制成總固體(TS)濃度5%、碳氮比為10.36:1的發酵原料。經60天的厭氧發酵,每噸含水率72.94%的濕茶渣可產沼氣473.44立方米,甲烷(CH4)含量在50%以上,總固體降解率55.09%。濕茶渣所產沼氣的低位熱值達9870千焦/千克,接近濕茶渣自身的低位熱值(10304千焦/千克)。盡管茶渣的碳氮比較高(沼氣發酵原料的適宜碳氮比為25-30:1),但在發酵過程中未出現酸堿度(pH值)升高、銨鹽抑制厭氧消化過程的現象。由此可見,茶渣也是一種很好的沼氣發酵原料。

  在整個發酵過程中,先后出現了三次產沼氣高峰:一是出現在第5天時,這一階段,厭氧微生物主要轉化了易被降解的簡單酸類、游離氨基酸、寡肽等小分子物質;二是第14天時,出現了整個產氣過程的最高峰,厭氧微生物主要轉化了纖維素、半纖維素等碳水化合物;三是第26天后出現的又一次產氣高峰,這一階段,厭氧微生物主要轉化了部分木質素類難降解物質。發酵的第55天后,沼氣產生率下降到很低的水平。
 


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