俄科学家开发出用纸和食品废物合成生物沼气技术

    俄杂志“应用生物化学和微生物学”2012年第4期中的“用微生物群落分解纸浆和食物残渣产沼气”文章披露，莫斯科罗莫诺索夫国立大学生物系专家分离出了能有效将纸和食品废物变成生物沼气的微生物群落。

    俄专家采用这种方法获取的沼气，含甲烷55-70%、碳酸气体30-45%，沼气组分中还包括微量氢气、硫化氢、氨、氮、芳香烃、卤素芳香烃等，其中的能量比其它类型的替代燃料要高。与生产生物柴油和生物乙醇不同，这种沼气的生产不需要专门种植农作物。

    通常，生物沼气主要通过分解家畜粪便和污水处理来生成。用固体废弃物生产甲烷，成效甚微。用来合成生物沼气的微生物群体种类繁多，俄科学家开发的微生物群落，能在纸浆、办公用纸、纸板及日常生活食品废物上生长并合成生物沼气。

    研究中，俄研究人员从不同源分离出细菌：堆肥堆，葡萄浆，奶牛、兔、斑马、马、羚羊、牛羚、黑象等动物肥堆，堪察加温泉，池塘、水库中的淤泥，蚯蚓粪便等。在厌氧条件下，在合成的液体介质中，加入粉碎后的纸板、打印后的办公废纸、植物和动物食品废弃物，培养细菌。这样，研究人员发现了最有效合成沼气的微生物群落。该微生物群落在废纸中的生长过程中，产出的甲烷得率为190~260毫升/克纸浆，而在食物残渣中，甲烷得率为230-253毫升/克酶解物。该结果可与国外采用食物、固体垃圾生产甲烷的得率指标媲美，甚至有超越。研究者特别强调，甚至不需要用酸或碱对废纸做预处理，而且培养液中也没有昂贵成分。

    该生物群落在37和55°C的温度条件下合成沼气，温度越高，沼气合成过程就越快、越有效。在温度37°C下，能耗低，会生成伴生气体，比如氨气。氨气会抑制合成过程。因此，专家可以根据需求，选择最佳的沼气合成条件。

    该研究课题获得了“2009-2013年创新俄罗斯科研和科教人才”联邦专项计划的经费支持。