沼液酸化预处理时间对油菜秸秆理化性质和产甲烷特性的影响

作者:李杨; 马旭光; 王锐; 赵涛; 江滔; 常佳丽; 陈茂霞; 茹婧; 唐琼
来源:应用与环境生物学报, 2023, 29(04): 867-874.
DOI:10.19675/j.cnki.1006-687x.2022.11053

摘要

基于油菜秸秆中木质纤维素成分难降解导致甲烷产量低和沼气工程中沼液排放量大、处理难的问题,在含固率为10%、35℃中温条件下,利用沼液对油菜秸秆进行微好氧酸化预处理18 d,通过分析预处理过程中物料的减重率、pH值、挥发性脂肪酸和微生物群落的变化评价预酸化处理时间对秸秆理化性质的影响,并比较不同酸化预处理时间对油菜秸秆产甲烷特性的影响.结果表明,减重率随酸化预处理时间的延长逐渐增加,第5天酸化物料的累计减重率占总减重率的43.34%;pH值随酸化预处理时间的延长先降低后升高,第4天酸化物料pH值达到最低(4.9),挥发性脂肪酸浓度达到最高(468 mg/kg);优势菌群由初始单一的拟杆菌属(Bacteroides)转变为第3-5天的拟杆菌属(Bacteroides)和普氏菌属(Prevotella).酸化预处理第5天的物料甲烷产率最高(154.02 mL/g),较对照提高了28.89%,但与第4天的甲烷产率(147.29 mL/g)无显著性差异.本研究获得了沼液酸化预处理油菜秸秆的最优时间,明显提升了秸秆甲烷产量,可为开发低成本的秸秆酸化预处理工艺提供理论依据,在沼液无害化和资源化再利用方面具有一定工程应用前景.(图7表1参39)

全文