Produkcja LKT w drodze fermentacji beztlenowej odpadów kuchennych wzmocniona glikozydami alkilowymi

2022-09-04 18:07:45

W ostatnich latach szeroko badano fermentację beztlenową odpadów spożywczych w celu wytworzenia lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Hydroliza jest etapem ograniczającym szybkość fermentacji beztlenowej odpadów spożywczych. Badano wpływ dawki APG na suchą fermentację beztlenową odpadów spożywczych oraz analizowano mechanizm działania APG na fermentację beztlenową odpadów spożywczych. Wyniki wykazały, że optymalna dawka APG wynosiła 0,5 g/l, akumulacja LKT wynosiła 18,5 g/l, a konwersja LKT wynosiła 38%; APG może wzmocnić reakcję hydrolizy odpadów kuchennych, znacznie zwiększyć zawartość rozpuszczalnego białka i rozpuszczalnego polisacharydu oraz zapewnić więcej substratów fermentacyjnych dla późniejszych bakterii wytwarzających kwas. Sam rozkład APG w pewnym stopniu przyczynia się do powstania LKT, ale jego udział jest znacznie mniejszy niż produkcja odpadów kuchennych.

Wraz z wydłużeniem czasu fermentacji beztlenowej zarówno rozpuszczalne białko, jak i rozpuszczalny polisacharyd najpierw wzrosły, a następnie spadły. Gdy czas fermentacji beztlenowej wynosił 3 dni, stężenia masowe rozpuszczalnego białka i rozpuszczalnego polisacharydu w grupie ślepej wynosiły odpowiednio (698 ± 16) i (6528 ± 120) mg/L. Gdy dawka APG wynosiła 0,5 g/l, stężenia masowe rozpuszczalnego białka i polisacharydu wynosiły odpowiednio (1325 ± 27) i (9150 ± 110) mg/l, czyli 1,90 i 1,40 razy większe niż w grupie ślepej. Można zauważyć, że gdy APG jest obecny w reaktorze fermentacji beztlenowej, zawartość rozpuszczalnego białka i rozpuszczalnego polisacharydu w odpadach kuchennych znacznie wzrasta, zapewniając więcej substratów fermentacyjnych dla późniejszych bakterii wytwarzających kwas, a tym samym wytwarzając więcej LKT.

(1) BioSurfaktant APG może skutecznie zwiększać produkcję LKT poprzez suchą fermentację beztlenową odpadów kuchennych. Optymalna dawka APG wynosi 0,5 g/l, w tym czasie duża akumulacja LKT wynosi 18,5 g/l, a współczynnik konwersji VFA wynosi 38%.

(2) LKT wytwarzane w wyniku wzmożonej fermentacji beztlenowej odpadów kuchennych APG zawierają dużą zawartość kwasu octowego, a następnie kwasu propionowego. Otrzymane LKT można wykorzystać jako źródło węgla do biologicznego usuwania azotu i fosforu ze ścieków.

(3) APG może wzmocnić reakcję hydrolizy odpadów kuchennych, znacznie zwiększyć zawartość rozpuszczalnego białka i rozpuszczalnego polisacharydu, zapewnić więcej substratów fermentacyjnych dla późniejszych bakterii wytwarzających kwas i ograniczyć produkcję metanu w celu gromadzenia większej ilości LKT.