HCl预处理对蔬菜秸秆厌氧消化性能的影响

以黄瓜秸秆、番茄秸秆和茄子秸秆3种蔬菜秸秆为原料,采用不同浓度的HCl(0.2、0.4、0.6、0.8 mol·L^(-1))作为预处理试剂,探讨HCl预处理在蔬菜秸秆厌氧消化应用中的可行性。结果表明:HCl预处理均能显著提高3种蔬菜秸秆的累积甲烷产量,且以0.6 mol·L^(-1)HCl处理更经济适宜,黄瓜秸秆、番茄秸秆和茄子秸秆累积甲烷产量分别为167.88、169.94m L·g^(-1)和146.81 m L·g^(-1),较各自未经预处理的对照分别提高了12.58%、30.97%和18.68%。HCl预处理能有效降解蔬菜秸秆中的纤维素和半纤维素,且浓度越大,降解率越高,尤其对半纤维素降解效果最明显,降解率为14.08%~43.68%。

稻秆盐酸预处理产还原糖的工艺优化

为了提高稻秆的糖化率,采用正交实验和响应曲面法优化稻秆盐酸(HCl)预处理条件。首先通过正交实验研究了预处理温度、HCl浓度、预处理时间和稻秆浓度四个因素对总还原糖的影响;然后在正交实验的基础上采用Box-Behnken设计对HCl预处理条件进行进一步优化。研究结果表明:HCl预处理条件主次因素为预处理温度、预处理时间、HCl浓度和稻秆浓度;稻秆HCl预处理最佳条件是预处理温度133.80℃、HCl浓度7.28%(W/V)和预处理时间51.12 min,此时总还原糖量为549.42 mg·g-1,是未预处理稻秆总还原糖浓度的6.01倍,这说明HCl预处理对于提高稻秆的糖化率是有必要的。

柳树叶酸预处理工艺的优化

以柳树叶为底物,通过正交实验和响应曲面法优化了底物的稀HCl预处理工艺。首先通过四因素五水平正交实验研究了预处理温度、HCl浓度、预处理时间和底物浓度对总还原糖(TRS)的影响;然后在正交实验的基础上,通过Box-Behnken设计对柳树叶的预处理工艺进行进一步优化。研究结果表明:影响柳树叶HCl预处理工艺的四个因素的主次顺序为HCl浓度、预处理温度、预处理时间和底物浓度。最佳预处理工艺为HCl浓度0.90%、预处理温度123.62℃、预处理时间53.06 min和底物浓度9.45 g/L,此时总还原糖浓度最大为378.44 mg/g,说明HCl预处理可以较好地提高柳树叶的糖化率。