酸化处理提高玉米秸秆厌氧消化性能及其优化研究

摘要

为了提高木质纤维素的水解效率,酸化相的出料被用来提高玉米秸秆的厌氧产甲烷性能,文章利用单因素方法考察了原料负荷、酸化时间和接种量对挥发酸浓度(VFAs)的影响,采用响应面方法对玉米秸秆酸化相水解产酸构建二次回归模型进行优化,然后将酸化相出料接种厌氧污泥后进行产甲烷试验,比较酸化后玉米秸秆的甲烷产率,得出挥发性脂肪酸产率和甲烷产率关系的数学模型。结果表明,酸化时间为5 d,接种比为6,有机负荷为50 gTS·L^-1时产酸效果最优,VFAs产率为270.50 mg·g^-1 TS。3个因素对VFAs产率的影响依次为接种比>有机负荷>酸化时间。在最优酸化条件下甲烷相出料的系统稳定性好,甲烷产率为285.97 mL·g^-1 TS,比未处理组提高了81.52%,回归性分析结果表明甲烷产率与VFAs产率有较高的相关性。因此,水解酸化可以明显提高木质纤维素的降解效率和甲烷产率。