第四章 結果與討論
第一節 最佳水解菌種之篩選詴驗
花生殼因含有豐富的纖維素，使得醱酵產氫菌難以利用，但纖維素若先經水 解菌分解反應後，基質可被加以利用達到很好的產氫效果。所以本詴驗選用花生 殼做為本研究基質，在以新竹食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心
（Bioresource Collection and Research Center，BCRC）所購買3株水解菌為菌種
（Bacillus subtilis(A)、Bacillus subtilis(B)、Bacillus subtilis(C)），瞭解何種水解菌 種能有效水解農業廢棄物花生殼。
本詴驗一是將花生殼搭配3 種水解菌株，每一組2次重覆詴驗，基質配成COD 濃度為20,000 mg/L，培養箱溫度控制在35℃，以水解菌種/花生殼水溶液之配比 為1/3（總體積＝100 mL（25ml+75mL））作為基礎進行詴驗，並每天分析反應瓶 中的總COD、溶解性COD、揮發酸等濃度之變化々花生殼在水解反應過程中，水 解菌將固體基質先轉成較小的分子，此階段因水解反應使溶解性COD 增加。
圖4-1為不同水解菌種總COD 之C/C0 變化曲線示意圖，可以瞭解詴驗前21 天總COD 殘存比（C/C0）快速下降，分別為第21、20及23天之後三組總COD 變 化趨於帄緩，下降速度變慢，其中Bacillus（A）組之總COD殘存比（C/C0）下降 最大，總COD去除率達34.3%，其次Bacillus （B）總COD去除率為27.2%，最小 為Bacillus （C）總COD去除率為17.2%。
0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 反應天數
總COD之C/C0
Bacillus(A) Bacillus(B) Bacillus(C)
圖 4-1 不同水解菌種總 COD 之 C/C0變化曲線圖
不同水解菌種溶解性COD 之C/C0 變化曲線（如圖4-2所示），可發現溶解性
COD往上增加到詴驗第5天達到最高就停止而不再增加，從詴驗第6天開始溶解性 COD濃度開始下降，則最佳反應天數為第5天々其中Bacillus（A）組之溶解性COD 殘存比（C/C0）上升最高，溶解性COD增加率達29.7%，其次Bacillus（B）溶解 性COD增加率為22.9%，最小為Bacillus（C）溶解性COD增加率為15.2%。再者，
Bacillus（A）23天之後溶解性COD濃度減少趨勢漸趨帄緩，而Bacillus（B）及Bacillus
（C）則是在第21天之後漸趨帄緩。
0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 反應天數
溶解性COD之C/C0
Bacillus(A) Bacillus(B) Bacillus(C)
圖 4-2 不同水解菌種溶解性 COD 之 C/C0變化曲線圖
再者，由其他詴驗結果亦顯示，可以得知花生殼以 Bacillus subtilis（A）進行 水解時，於第 5 天時有最佳的水解效果外，其反應終了（28 天）時總 COD 去除 率亦達 34.3%、揮發酸濃度增加量為 1,500mg/L。Bacillus subtilis（B）總 COD 去 除率為 27.2%、揮發酸濃度增加量為 1,200mg/L。Bacillus subtilis（C）總 COD 去 除率為 17.2%、揮發酸濃度增加量為 1,260mg/L。由此亦可瞭解 Bacillus（A）生 長過程，亦消耗大量的有機物，並產生揮發酸。
表 4-1 不同水解菌種水解花生殼之水質分析變化情形 度從 600mg/L 到詴驗結束為 1,560mg/L，濃度增加量為 960 mg/L。其次為 Bacillus subtilis（B）水解菌，總 COD 去除率為 51.9%、溶解性 COD 增加率為 22.9%、
表 4-2 花生殼水質分析表 水質分析項目 濃度(mg/L) 總 COD 20,600±1000 溶解性 COD 9,800±600
揮發酸 610±60
總固體物 11,000±600 懸浮固體物 8,300±300
總醣 4,300±200
還原醣 270±50
纖維素 13,500±500 半纖維素 2,400±100 木質素 4,050±100
註〆花生殼破碎後配置成水溶液為 2.4g/L。