论文标题：Waste Biomass Pretreatments for Biogas Yield Optimization and for the Extraction of Valuable High-Added-Value Products: Possible Combinations of the Two Processes toward a Biorefinery Purpose

论文链接：https://www.mdpi.com/2673-8783/4/3/48

期刊名：Biomass

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/biomass

第二代和第三代生物精炼方法能够在以循环经济为原则的框架内实现生物质的可持续管理。该方法旨在最大限度减少废弃生物质，同时生成高价值分子和生物能源。本文详细介绍了目前最广泛的生物质预处理技术，并说明了何时对生物质进行预处理以提高沼气产量及提取高附加值产品。本文评估了用于提取高价值分子的传统预处理方法以及替代的绿色技术，目标是将两种方法结合作为预处理技术，提高沼气产量和生物甲烷浓度，同时回收可销售材料。

不同预处理方法介绍

提高沼气产量的预处理方法：1) 物理预处理；化学预处理；生物预处理

从残留生物质中回收有价值产品的预处理方法：1)深共熔溶剂; 2)酸性预处理; 3)碱性预处理; 4)有机溶剂; 5)蒸汽爆破； 6)超声波辅助处理; 7)微波消解； 8)高压处理；9)超临界流体; 10)非热等离子体; 11)生物预处理

研究过程与结果

本文利用三种不同的生物质原料生产沼气，包括未经处理的橄榄磨坊废水（OM）、经过冷冻干燥处理的生物质废水(OML)、经过提取多酚和黄酮类化合物后的生物质废水(OMPF)。该实验在实验室进行，并通过容量法计算产生的沼气量。实验结果表明，使用预处理的生物质提高了沼气的产量：OM 产生了 147 mL沼气，而 OML 和 OMPF 分别产生了 169 mL和 268 mL沼气。该结果证实了利用预处理方法先提取有价值产品，再用于生产沼气的可行性。

研究总结

农工业的废弃生物质被认为是巨大的、尚未得到充分利用的有价值产品和能源的来源。本文通过两部分综述来分类和描述用于提高沼气产量和从农工业废弃物中提取有价值产品的主要预处理方法，讨论了每种方法的潜力和缺点。并利用三种基质对沼气进行了实验生产。本研究的综述和实验结果证实，农工业残留物的两种增值策略结合的有效性取决于所加工生物质的类型以及不同的处理方法；因此，存在大量可能的组合，但其中只有一部分适合这种双重作用，需要准确检测。虽然利用残留生物质生产沼气和生物甲烷的方法已被广泛探索，但仍需开展更多科学研究，以找到既适合提取高附加值产品又适合生产高产量沼气的预处理组合。