添加NaOH对水生植物固体厌氧发酵产甲烷的作用

【摘要】：为了提高木质纤维素生物质的甲烷产率,固体厌氧发酵以及预处理技术得到了广泛应用。本研究以水生植物菹草为例,探讨了厌氧固体发酵同步碱处理提高甲烷产率的可行性。采用2种来源的微生物(厌氧污泥和牛粪),初始生物质浓度为20%TS(total solid,总固体重量),考察不同的NaOH添加量(基于反应体系总TS 0%、2.0%、3.5%和5.0%)对菹草厌氧发酵产气和固体水解效率的影响。结果表明,与对照实验组相比,初始NaOH加入量为3.5%时,接种污泥和牛粪的实验组中甲烷总产量分别为787.1 mL和1 165.4 mL,与对照实验组相比(619.1 mL和834.8 mL),分别提高了27.1%和39.6%,而且接种牛粪的实验组中单位挥发性固体(VS)产甲烷率最高,为186.5 mL/g。对发酵后的木质纤维素残渣组分进行分析,结果表明,NaOH有助于促进菹草中纤维素及半纤维素的分解,以及木质素结构的破坏,从而提高了菹草厌氧发酵产气产甲烷效率。 【作者单位】： 合肥工业大学资源与环境工程学院;
【关键词】： 厌氧消化 碱处理 水生植物 固体发酵
【基金】：国家“水体污染控制与治理”科技重大专项(2012ZX07103-001) 安徽省自然科学基金资助项目(1308085QE84) 教育部留学回国基金项目
【分类号】：X705;S216.4
【正文快照】： 生物质资源是世界上最为广泛的可再生能源的原料,可用于制备甲烷、乙醇、生物气和热解油等燃料[1,2]。厌氧发酵制备甲烷工艺因为反应条件温和,投资成本较低等优势得到了广泛关注和应用[2-4]。沼气干发酵又称固体厌氧发酵,是其中的主要工艺之一,反应体系中的总固体含量可达到20

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