不同预处理方式对玉米秸秆结构及产气特性的模拟研究

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1、生态与农村环境学报2014，30(1)：84-89JournalofEcologyandRuralEnvironment不同预处理方式对玉米秸秆结构及产气特性的模拟研究李萍，韦秀丽①，蒋滔，李平，郑吉澍，高立洪(重庆市农业科学院农业工程研究所，重庆401325)摘要：以玉米秸秆为原料，在25℃条件下，分别采用沼液及不同含量的NaOH溶液对秸秆进行预处理，研究NaOH投加量与秸秆纤维结构、预处理料液理化性质以及产能特性之间的关系。结果表明，采用4mg·gNaOH溶液预处理7d后，料液中COD浓度已基本稳定，溶液pH值在7—8之间，可直接装罐发酵。利用扫描

2、电镜观测预处理后秸秆结构变化状况，发现经4mg·gNa0H溶液预处理后的秸秆表层结构粗糙、多孔，有助于厌氧微生物与可发酵底物的接触，产气量是未经预处理玉米秸秆的5．5倍，其干物质产气率为225．8mL·g～。综合考虑产气效率、生产成本及工程操作，采用4mg·gNaOH溶液预处理秸秆更利于工程推广应用。关键词：玉米秸秆；NaOH；预处理；厌氧发酵；沼气中图分类号：X712文献标志码：A文章编号：1673—4831(2014)0卜0084—06SimulationofStructureandBiogasProductionPropertiesofCornS

3、talkRelativetoPretreatmentMethod．LIP，WEIXiu—li，JIANGTao，IJP凡g，ZHENGJi—shu，GAOLi—hung(InstituteofAgriculturalEngineering，ChongqingAcademyofAgriculturalSciences，Chongqing401325，China)Abstract：AnexperimentwascarriedoutusingbiogasslurryandNaOHsolutionsdifferentinconcentrationtopretr

4、eatcornstalksat25oCforbiogasproductiontoexplorerelationshipsofNaOHdosagewithfiberstructureofthepretreatedCOglstalkphysico—chemicalpropertiesofthepretreatmentsolution，andenergyproductioncharacteristics．Resultsshowthat7daysafterpretreatmentwithNa0Hsolution4mg·g～inconcentration，COD

5、concentrationinthepretreatedmaterialsolutionbecamebasicallystable，withpHrangingbetween7and8．Atthattime，thematerialwasreadytobepackedintothebiogastankforfermentation．Ascanningelectronmicroscope(SEM)wasusedtoobservechangesinfiberstructureofthepretreatedcornstalks．Itwasfoundthatthe

6、cornstalkspretreatedwith4mg·g一‘NaOHbecameroughandporousonthesurface，thusfacilitatingcontactofanaerobicmicrobeswiththesubstances，andeventuallyincreasingbiogasproductionby4．5timesascomparedwiththeuseofuntreatedCOITIstalks．reaching225．8mL·g～drymatter．Takinganaerobicdiges—tionperfor

7、mance，pretreatmentcostandengineeringoperationintoconsideration，themethodofusing4mgg‘。NaOHSO—lutiontopretreatcornstalksiseasiertobeextended．Keywords：cornstalk；NaOH；pretreatment；anaerobicfermentation；biogas中国每年秸秆可收集资源量近7亿t，却有30％增加，从而提高产气率，缩短启动时间。最为常以上秸秆放置在田间⋯，由于没有切实可行的收用的秸秆化学预处理法有

8、氨化法和碱液浸泡集、处理及利用技术，大量秸秆露天焚烧，导致了严法l5，。而NaOH预处理以较低