為探究不同添加量磁鐵粉在不同溫度條件下對(duì)厭氧發(fā)酵體系的影響,在發(fā)酵底物含固率為8%,麥稈為發(fā)酵原料,不同溫度（20℃、25℃、30℃、35℃）下,向發(fā)酵瓶中分別添加不同劑量的磁鐵粉（0、2、4、6、8 g/L）,分析厭氧發(fā)酵過程中pH、堿度、甲烷產(chǎn)量、脫氫酶活性和纖維素酶活性的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明,適量磁鐵粉添加可以促進(jìn)發(fā)酵系統(tǒng)的啟動(dòng)、增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性,促進(jìn)發(fā)酵產(chǎn)氣。冗余分析和相關(guān)性分析表明溫度為該試驗(yàn)最關(guān)鍵影響因子。動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較得出,麥稈在20℃、25℃、30℃和35℃進(jìn)行厭氧發(fā)酵時(shí),磁鐵粉添加量分別為8、6、4、2 g/L可以使體系獲得最好的發(fā)酵效率。 

【文章來源】：西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2020,29(10)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

不同溫度下厭氧發(fā)酵過程的pH

在中低溫條件下,秸稈厭氧發(fā)酵隨著溫度的增加,反應(yīng)啟動(dòng)得更快。這是因?yàn)閰捬醢l(fā)酵是由一系列酶促反應(yīng)組成的,在一定溫度范圍內(nèi),溫度的增加可以導(dǎo)致酶活性的增強(qiáng),從而使得厭氧發(fā)酵速率更快。磁鐵粉的添加可以增加發(fā)酵過程中的CH4產(chǎn)量,表明磁鐵粉可以促進(jìn)厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)繁殖,提升甲烷菌的活性。2.2 不同磁鐵粉添加量對(duì)厭氧發(fā)酵生物酶活性變化的影響

DHA可以反映厭氧發(fā)酵體系中微生物的活性[27]。從不同溫度下厭氧發(fā)酵過程中脫氫酶活性的變化(圖5)可以看出,隨著溫度的增加,DHA逐漸上升,各溫度下的DHA均呈現(xiàn)出升-降-升的趨勢(shì)。當(dāng)溫度為 20 ℃,第16天時(shí),除W2以外,各組均達(dá)到第一次峰值,其中處理組W8上升到最高值為863 UI。也許是因?yàn)榇盆F粉的加入增強(qiáng)了微生物的活性,因而表現(xiàn)出DHA的上升。而隨著發(fā)酵的進(jìn)行,在第41天～第46天時(shí),達(dá)到第二次高峰。其中,W4處理組的DHA變化較小,當(dāng)發(fā)酵結(jié)束時(shí),仍然維持在較高水平數(shù)值為669 UI,而W8已經(jīng)降到最低點(diǎn)為197 UI。當(dāng)溫度為25 ℃時(shí),組間兩次峰值數(shù)值差異較小,其中W4在第二次峰值的數(shù)據(jù)最大為1 156 UI。在溫度為30 ℃時(shí),第二次峰值明顯大于第一次,但各組間數(shù)值變化趨勢(shì)差異較小,其中W2的DHA最高,為1 516 UI,而對(duì)照組W0在各時(shí)期的數(shù)值均為最低,表明磁鐵粉的添加可以提升DHA,從而提高微生物活性。當(dāng)溫度為35 ℃時(shí),W8的DHA達(dá)到 1 536 UI,表明溫度上升可以促進(jìn)微生物活性。2.2.2 對(duì)纖維素酶活性的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fe3O4NPs對(duì)模擬大豆蛋白廢水厭氧產(chǎn)甲烷的影響及動(dòng)力學(xué)分析[J]. 蔡曉陽,唐仁士,張艷萍.  食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(22)
[2]綜述不同微量金屬元素對(duì)厭氧發(fā)酵的最優(yōu)組合和添加量的研究[J]. 李芹,黃濤,彭道平.  四川環(huán)境. 2019(02)
[3]Fe對(duì)城市剩余污泥厭氧發(fā)酵的影響研究[J]. 汪琪,楊厚云,姚亮.  洛陽理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[4]納米四氧化三鐵對(duì)甲烷生物合成途徑的影響[J]. 郭紅紅,牧輝,張曉東,華棟梁,趙春輝,王立國(guó).  可再生能源. 2018(09)
[5]圖解全國(guó)農(nóng)村沼氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃[J].   中國(guó)產(chǎn)經(jīng). 2017(04)
[6]溫度底物濃度和微量元素對(duì)牛糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 賈麗娟,俞芳,寧平,熊向峰,王紅斌,劉天成,王博濤.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(22)
[7]不同微量金屬離子對(duì)綠色木霉產(chǎn)纖維素酶的影響[J]. 司振軍.  發(fā)酵科技通訊. 2012(01)
[8]Fe2+對(duì)太湖藍(lán)藻厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷過程中關(guān)鍵酶的影響[J]. 馬素麗,劉浩,嚴(yán)群.  食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(02)
[9]產(chǎn)纖維素體菌厭氧降解纖維素制乙醇的研究進(jìn)展[J]. 聞志強(qiáng),姜薇,林東強(qiáng),林建平,岑沛霖.  微生物學(xué)通報(bào). 2010(05)
[10]金屬離子對(duì)纖維素酶活力影響的研究[J]. 李德瑩,龔大春,田毅紅,余燕.  釀酒科技. 2009(06)

博士論文
[1]沼氣高效厭氧發(fā)酵的條件及產(chǎn)氣效應(yīng)研究[D]. 楚莉莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3133186