采用濃度分別為2%、4%、6%、8%的Na OH在80℃下預(yù)處理麥糠2 h,雞糞和牛糞沼液在25℃下預(yù)處理麥糠5 d,比較Na OH和沼液浸泡預(yù)處理對(duì)麥糠厭氧發(fā)酵的強(qiáng)化作用。結(jié)果表明:6%Na OH獲得最大產(chǎn)甲烷潛力,為199. 5 m L/g,比對(duì)照組增加了191. 2%（68. 5 m L/g）,且消化時(shí)間僅為6 d;雞糞沼液的預(yù)處理效果明顯優(yōu)于牛糞沼液,最大產(chǎn)甲烷潛力達(dá)130. 8 m L/g,相當(dāng)于2%Na OH的預(yù)處理效果,但無需額外添加化學(xué)或生物等預(yù)處理藥物。因此,在應(yīng)用中可以根據(jù)實(shí)際情況,靈活選擇2種預(yù)處理方式。 

【文章來源】：環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2019,9(05)

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【部分圖文】：

BMP試驗(yàn)裝置Fig．1Experimentalset-upofBMP

匝嵫醴⒔偷睦?計(jì)產(chǎn)甲烷曲線進(jìn)行擬合，公式如下:P(t)=Pm·exp－expＲm·ePm(λ－t)+{[]}1(1)式中:P(t)為在t時(shí)間內(nèi)的累計(jì)產(chǎn)甲烷量，mL?g;Pm為發(fā)酵周期結(jié)束后最大產(chǎn)甲烷潛力，mL?g;t為消化時(shí)間，d;Ｒm為最大日產(chǎn)甲烷量，mL?(g·d);λ為細(xì)菌停滯時(shí)間，d;e為對(duì)數(shù)常數(shù)。Pm、Ｒm和λ通過Origin9.0軟件擬合結(jié)果得到。2結(jié)果與討論2.1NaOH預(yù)處理對(duì)麥糠產(chǎn)甲烷的強(qiáng)化作用2.1.1累計(jì)產(chǎn)甲烷量圖2為堿預(yù)處理中NaOH濃度對(duì)累計(jì)產(chǎn)甲烷量的影響。BMP周期以連續(xù)3d累計(jì)產(chǎn)甲烷量低于總產(chǎn)氣量的1%為試驗(yàn)終點(diǎn)［16］，本試驗(yàn)BMP周期為25d。由圖2可見，A組累計(jì)產(chǎn)甲烷量在前11d內(nèi)緩慢增至46.0mL?g，然后速度進(jìn)一步放緩，最后達(dá)到68.0mL?g;所有經(jīng)NaOH預(yù)處理的試驗(yàn)組累計(jì)產(chǎn)甲烷量增加迅速，在7d內(nèi)便趨于平穩(wěn)，這表明NaOH預(yù)處理能夠有效地增強(qiáng)麥糠的水解階段，讓微生物在厭氧發(fā)酵的早期更加容易與纖維素接觸并發(fā)生反應(yīng)［5，17］。另外，與A組相比，在進(jìn)入平穩(wěn)期時(shí)，經(jīng)2%、4%、6%和8%NaOH處理的試驗(yàn)組累計(jì)產(chǎn)甲烷量分別達(dá)到130.6、156.7、195.0和195.3mL?g，表明堿處理能夠縮短產(chǎn)甲烷周期并在厭氧發(fā)酵的早期便能大幅提高累計(jì)產(chǎn)甲烷量。圖2堿預(yù)處理中NaOH濃度對(duì)累計(jì)產(chǎn)甲烷量的影響Fig．2TheeffectsofdifferentNaOHconcentrationsonmethaneyieldunderNaOHpretreatmentsNaOH預(yù)處理對(duì)麥糠累計(jì)產(chǎn)甲烷量有明顯的促進(jìn)作用，其中2%NaOH試驗(yàn)組效果明顯，其累計(jì)產(chǎn)甲烷量較A組提高了124.1%;當(dāng)NaOH?

環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)第9卷理水生植物時(shí)，獲得最大產(chǎn)甲烷量為186.5mL?g。NaOH對(duì)麥糠的產(chǎn)甲烷強(qiáng)化作用是顯著的。2.1.2產(chǎn)甲烷率圖3為堿預(yù)處理中NaOH濃度對(duì)麥糠產(chǎn)甲烷率的影響。從圖3可以看出，各試驗(yàn)組前3～6d產(chǎn)甲烷率迅速增加，然后下降，這是由于微生物獲得的可溶解性底物減少［19］。另外，在集中產(chǎn)甲烷的前10d里，所有NaOH預(yù)處理試驗(yàn)組的產(chǎn)甲烷率均高于A組，表明預(yù)處理能夠顯著解除水解的限制，使更多的有機(jī)物在發(fā)酵中可以直接與產(chǎn)甲烷菌發(fā)生作用。在所有試驗(yàn)組中，4%NaOH預(yù)處理試驗(yàn)組產(chǎn)甲烷率最高，尤其在第9天后明顯高于6%和8%NaOH試驗(yàn)組。當(dāng)NaOH濃度超過5%時(shí)，鈉離子和木質(zhì)素溶解釋放的芳香族化合物對(duì)產(chǎn)甲烷菌有明顯的抑制作用［20］，可能造成了6%和8%NaOH試驗(yàn)組的產(chǎn)甲烷率下降。圖3堿預(yù)處理中NaOH濃度對(duì)產(chǎn)甲烷率的影響Fig．3TheeffectsofNaOHconcentrationsonmethanecontentofwhatbranunderhydrothermalNaOHpretreatments2.2沼液浸泡對(duì)麥糠產(chǎn)甲烷的強(qiáng)化作用2.2.1累計(jì)產(chǎn)甲烷量不同沼液預(yù)處理對(duì)麥糠累計(jì)產(chǎn)甲烷量的影響如圖4所示。圖4不同沼液預(yù)處理對(duì)產(chǎn)甲烷量的影響Fig．4Theeffectsofdifferentliquiddigestatepretreatmentsonmethaneyield從圖4可以看出，B組、C組、D組和E組在30d內(nèi)累計(jì)產(chǎn)甲烷量分別達(dá)到73.0、76.1、116.3和130.0mL?g，分別比A組(68.0mL?g)增加了7.1%、11.4%、71.0%和91.1%。雞糞沼液預(yù)處理試驗(yàn)組累計(jì)產(chǎn)甲烷量明顯高于牛糞沼液預(yù)處理試驗(yàn)組，這是因?yàn)榕＜S沼液的氨氮濃度為850mg?L，而雞糞沼液的氨氮濃度為3560mg?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3327039