玉米秸秆与废弃白菜的混合青贮品质及产沼气能力分析

【摘要】：为实现干玉米秸秆(dried maize straw,DMS)的长时间保质贮存,利用青贮原理将DMS与废弃白菜(cabbage waste,CW)连续混贮90 d,设置DMS单贮组和6个不同质量比例(DMS:CW=29:19、27:21、25:23、23:25、21:27和19:29)混贮组,间隔30 d分析其贮存品质,筛选适宜贮存条件,并考察秸秆贮存前后的微观结构变化和产沼气潜力。结果表明,与单贮组相比,6个混贮组的p H值均显著下降(P0.05),乳酸含量显著升高(P0.05),混贮品质优于单贮。6个混贮组贮存30 d时的p H值均为最低,乳酸含量最高,感官评价均为优级,30 d后p H值有所上升,乳酸含量急剧下降,60d时的木质素含量显著降低(P0.05),综纤维素含量显著升高(P0.05)。随着CW比例增加,混贮组p H值逐渐减小,乳酸含量逐渐增加,MEⅤ组(DMS:CW=21:27)p H值最低,乳酸含量最高,能使DMS连续贮存60 d不变质。扫描电镜结果显示,青贮发酵使干秸秆原先致密复杂的木质纤维结构开始瓦解,青贮秸秆表面有很多裂缝和孔洞,与微生物或酶的可接触面积增加。沼气发酵试验表明,MEⅤ组混贮秸秆的累积产气量略高于未贮存干秸秆,且累积甲烷产量提高了61.67%,是未贮存干秸秆的1.6倍。Modified Gompertz模型显示混贮秸秆的甲烷生成速率增加,产甲烷能力提高。总之,当DMS∶CW质量比为21∶27(含水率为73%)时DMS能连续保质贮存2月,且贮存后秸秆的甲烷产量明显提升。 【作者单位】： 兰州理工大学西部能源与环境研究中心;甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室;兰州理工大学生命科学与工程学院;中国科学院可再生能源重点实验室;
【关键词】： 秸秆 发酵 沼气 废弃白菜 混贮品质 Modified Gompertz模型
【基金】：国家自然科学基金(51366009) 国家高技术研究发展计划(863)(2014AA052801) 甘肃省自然科学基金(145RJZA064;1508RJYA097) 兰州市科技项目(2014-2-20)
【分类号】：S816.53;S216.4
【正文快照】： 任海伟,王聪,窦俊伟,李志忠,李金平,孙永明.玉米秸秆与废弃白菜的混合青贮品质及产沼气能力分析[J].农业工程学报,2016,32(12):187-194.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.12.027 http://www.tcsae.orgRen Haiwei,Wang Cong,Dou Junwei,Li Zhizhong,Li Jinping,Sun Yongming

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