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碱预处理稻秆与猪粪混合厌氧发酵特性研究
发布时间:2020/3/3      点击次数:83

摘 要:采用不同浓度的 NaOH 对稻秆进行预处理,对碱处理的糖化效果、作用机制以及对混合厌氧发酵产甲烷的影响进行了研究。结果表明:当 NaOH 溶液浓度为 1.5%(W/V)时产还原糖质量分数高于其他,达到 71.6 mg·g -1 稻秆,远高于对照组(P<0.01);扫描电镜(SEM)分析发现预处理后稻秆结构松散,细胞壁松弛,外壁比表面积增大,生物可利用性增加;傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和同步热分析仪(TG)分析均发现,NaOH 预处理改变了稻秆的结构特征,木质素和半纤维素含量发生了变化;采用全自动甲烷潜力测试系统(AMPTS)对预处理稻秆及其与猪粪混合发酵产甲烷特性进行了分析,发现经 1.5% NaOH 预处理的稻秆中温厌氧发酵累积产甲烷量为 327.10 mL·g -1 VS,远高于对照组稻秆的产甲烷量(P<0.01);将经 1.5% NaOH 处理后的稻草秸秆与猪粪进行混合厌氧发酵,累积甲烷产量达到了 340.95 mL·g -1 VS,比未处理稻秆猪粪混合组的 272.23 mL·g -1 VS 提高了 25.24%(P<0.01),比单一碱处理稻秆组提高了 4.23%(P<0.05)。研究结果表明 1.5% NaOH 预处理能够有效改善稻秆纤维结构,提高其与猪粪混合厌氧发酵的产甲烷效率。

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