碱预处理稻秆与猪粪混合厌氧发酵特性研究

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最高,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.

关键词：碱处理、稻秆、猪粪、混合厌氧发酵

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分类号：X71(农业废物处理与综合利用)

资助基金：国家自然科学基金项目31700311;江西省重点研发计划项目20171BBF60025;江西省青年科学基金项目20161BAB214181;江西省新能源发展专项赣能综字[2014]248号;江西省科学院重大科技专项2016-YZD1-03

在线出版日期：2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1255-1261