怎么把秸秆分解成纤维素和半纤维素和木质素

怎么把秸秆分解成纤维素和半纤维素和木质素
怎么把秸秆分解成纤维素和半纤维素和木质素

怎么把秸秆分解成纤维素和半纤维素和木质素
在适宜的营养(特别是氮素)、温度、湿度、通气量和pH值条件下,通过微生物的繁衍,使秸秆分解,把碳、氮、磷、钾和硫等分解矿化或形成为简单的有机物和腐殖质的过程.秸秆中纤维素、半纤维素占极大的比例,纤维素是葡萄糖的聚合物,由于结构特殊,因此有抵抗各种氧化剂的能力,只能被浓酸水解.微生物和对纤维素的作用,完全取决于微生物的功能和分解条件.纤维素的分解分两个阶段.第一阶段是在微生物分泌的纤维素酶的作用下水解,生成纤维糊精、纤维二糖,在纤维二糖酶的作用下生成葡萄糖.第二阶段是水解产物的发酵过程.第二阶段好气微生物和厌气微生物的发酵产物有所不同.好气纤维分解菌能将纤维素完全分解,只产生CO2、一些粘液物质、色素和大量微生物细胞物质,30％～40％分解的纤维素可以转变成纤维素分解菌的细胞物质；嫌气性纤维分解菌则发酵成各种有机酸(醋酸、丙酸、丁酸、蚁酸、乳酸和琥珀酸等)、醇类、二氧化碳和氢气. 　　木质素是复杂的植物物质,是具有某些侧链的苯环结构,很难分解.一些细菌和高等真菌能把木质素的侧链及芳香环氧化,进而裂解木质素.在堆肥中有相当数量的木质素形成腐殖质,它是植物营养的储存库,也是土壤肥力的基础. 　　半纤维素包括多种化合物,有多缩醣醛和多缩糖醛酸.在微生物的作用下,多糖水解成简单的单糖类(C6H12O6、C5H10O5),多缩糖醛酸水解成糖醛酸或醣醛酸糖酸和糖的混合物.主要被真菌和细菌所分解.半纤维素也是微生物细胞物质(荚膜)的重要组成部分.
作物的秸秆的主要成份是纤维素、半纤维素和木质素.可以分解利用秸秆的微生物种类很多,在自然界中广泛分布和存在.主要种类如下.
①能分解纤维素的细菌芽胞杆菌属
　　(Bacillus)、类芽胞杆菌(Paenibacillus)、假单胞菌属(Pseudomones)、弧菌属(Vibrio),微球菌属(Micrococcus)、链球菌属(Streptococcus)、梭菌属(Clostridium)、原粘杆菌属(Promyxobecterium)、纤维粘菌属(Cytophaga),生胞噬纤维菌属(Sporocytophage)、堆囊菌属(Sorangium)、螺旋体属(Spirochaeta)等等.最值得注意的是这些种类中的嗜热和耐热的种群.
②能分纤维素和半纤维素的真菌木霉属
　　(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)、青霉(Penicillium)、分枝孢属(Sporotrichum)、轮枝孢霉(Verticillium)、镰刀菌属(Fusarium)、根霉(Rhizopus)等.
③能分解纤维素的放线菌分枝杆菌
　　(Mycobacterium)、诺卡氏菌(Nocardia)、小单孢菌(Micromonospora)、链霉菌属(Strepto-myces)等等.
④氧化木质素的微生物有洋蘑菇
　　(Psalliota)、鬼伞菌(Coprinus)、茯苓(Poria)、多孔菌属(Polyporus)、伞菌属(Agaricus)、糙皮侧耳(Pleurotus ostrcatus)、韧皮菌属(Sthreum)等等.

纤维素的实验室制法是先用水、有机溶剂处理植物原料，再用氯、亚氯酸盐、二氧化氯、过乙酸去除其中所含的木素，得到纤维素和半纤维素，然后采用各种方法除去半纤维素 ，制得纯纤维素。工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料，除去木素，然后经过漂白进一步除去残留木素，所得漂白浆可用于造纸。
从植物纤维中提取半纤维素的方法，其步骤是：将植物纤维、碱、水混合后放入带有搅拌装置和加热系统的反应釜中，将反...

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纤维素的实验室制法是先用水、有机溶剂处理植物原料，再用氯、亚氯酸盐、二氧化氯、过乙酸去除其中所含的木素，得到纤维素和半纤维素，然后采用各种方法除去半纤维素 ，制得纯纤维素。工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料，除去木素，然后经过漂白进一步除去残留木素，所得漂白浆可用于造纸。
从植物纤维中提取半纤维素的方法，其步骤是：将植物纤维、碱、水混合后放入带有搅拌装置和加热系统的反应釜中，将反应釜温度升至35℃～85℃，同时在300rpm～2000rpm的转速条件下，搅拌10s～10min，以常规方法过滤或离心，得到的滤液或上清液即为半纤维素的提取液；向半纤维素的提取液中加入其2～3倍体积量的80％～95％的乙醇，使可溶性半纤维素沉淀，常规过滤，收集产物并干燥，得半纤维素。本发明的方法反应物的浓度比水提取法要求的反应物浓度高，提取中不要求使用大量的水，明显降低了提取成本。
到目前为止，木质素的应用大都以木质素磺酸盐的形式加以利用。在亚硫酸盐法生产纸浆的工艺中，正是由于亚硫酸盐溶液与木粉中的原本木质素发生了磺化反应，引进了磺酸基，增加了亲水性，而后这种木质素磺酸盐在酸性蒸煮液中进一步发生水解反应，使与木质素结合着的半纤维素发生解聚，从而使木质素磺酸盐溶出，实现了木质素、纤维素与半纤维素的分离，得到了纸浆，同时也使木质素的应用成为了可能。

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