KOH和NH_(3)·H_(2)O联合固态预处理对青稞秸秆厌氧发酵特性的影响

柳丽; 李洁; 白羿雄; 杜中平; 李屹; 陈来生; 韩睿

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为提高青稞秸秆的综合利用率,选用KOH和NH_(3)·H_(2)O作为青稞秸秆固态预处理试剂进行中温批式厌氧发酵产甲烷试验研究,并通过Box-Behnken响应面法来考察不同含量的KOH、NH_(3)·H_(2)O及预处理时间对青稞秸秆累积甲烷产量的交互影响.结果表明:各因素对青稞秸秆累积甲烷产量的影响程度表现为NH_(3)·H_(2)O含量>KOH含量>预处理时间;通过响应面模型验证试验得到最优预处理条件为KOH含量5.13%、NH_(3)·H_(2)O含量3.35%、预处理时间13.87 h,该条件下累积甲烷产量实测值为282.34 mL/g(以VS计),与预测值(286.4 mL/g)非常接近,相对误差小于5%,证明验证模型有效.KOH和NH_(3)·H_(2)O联合预处理能够显著提高青稞秸秆厌氧发酵产甲烷能力(P<0.05),累积甲烷产量较7%KOH和5%NH_(3)·H_(2)O单一预处理及未处理分别提高了7.59%、20.82%和70.78%;二者联合预处理还能够有效降解木质素(降解率为29.21%),提高发酵液营养价值;同时,可减少回收预处理试剂的成本,降低对环境的污染.研究显示,Box-Behnken响应面法能较好地优化青稞秸秆厌氧发酵的预处理条件,KOH和NH_(3)·H_(2)O联合预处理是高效生产生物甲烷和环境友好的木质纤维素类废弃物的处理方法.

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来源
《环境科学研究》 |2022年第8期|1966-1973|共8页
作者
柳丽; 李洁; 白羿雄; 杜中平; 李屹; 陈来生; 韩睿;
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作者单位

青海大学农林科学院;

青海省农林科学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类农业废物处理与综合利用;
关键词
青稞秸秆; 厌氧发酵; 甲烷; Box-Behnken响应面法; 联合预处理;

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