纤维素酶添加时间对碱性双氧水预处理玉米秸秆高温厌氧消化的影响

研究了纤维素酶添加时间对玉米秸秆高温厌氧消化的影响。玉米秸秆首先进行碱性双氧水预处理,结果表明,预处理最佳条件为Na OH投加量4 g/L,H_2O_2投加量17 g/L,固液比1∶40,预处理时间4 h。预处理后的玉米秸秆在50℃下进行序批式高温厌氧消化,分别在发酵前期(第1天)、发酵中期(第10天)和发酵后期(第20天)向系统中添加15 m L(20 FPU/g)纤维素酶液。结果表明,添加纤维素酶能有效促进厌氧发酵过程中的生物质水解,对随后产酸产甲烷过程的直接影响较小。和对照组相比,发酵前期、中期和后期添加纤维素酶时系统的累积产气量分别提高18.66%、10.39%和1.93%,VS转化率分别提高13.51%、8.00%和2.90%。前期、中期和后期添加纤维素酶均能提高厌氧消化产气,但厌氧消化前期添加纤维素酶效果更为明显。

pH值对玉米秸秆厌氧消化产气的影响

采用批式实验,研究了(35±0.5)℃、搅拌速度65 r/min的厌氧消化体系中,p H值对玉米秸秆厌氧消化产甲烷的影响,分析了消化液相及固相特性的变化。结果表明,厌氧消化第7~9天时各系统VFA浓度均达到最大值,p H值为7和9时,挥发性脂肪酸(VFA)浓度显著高于其他系统,SCOD向VFA的转化效率较高。p H值为9时累积产气量增加速度最快,最大累计产气量达到134.33 m L/g VS。p H值为7时累计产气量最大,高达149.2 m L/g VS,是p H值为5和11系统的3.23和6.71倍。p H值为7和9时,沼气中甲烷的平均含量分别为64.1%和62.5%,比p H值为5和11的系统提高了约10%。p H值为7和9时VS去除率达到67.68%和58.87%,显著高于其他系统。控制厌氧消化p H值在7~9范围内可以有效提高木质纤维素生物质的产气效率。