酸化處理提高玉米秸稈厭氧消化性能及其優化研究

摘要：為了提高木質纖維素的水解效率,酸化相的出料被用來提高玉米秸稈的厭氧產甲烷性能,文章利用單因素方法考察了原料負荷、酸化時間和接種量對揮發酸濃度(VFAs)的影響,采用響應面方法對玉米秸稈酸化相水解產酸構建二次回歸模型進行優化,然后將酸化相出料接種厭氧污泥后進行產甲烷試驗,比較酸化后玉米秸稈的甲烷產率,得出揮發性脂肪酸產率和甲烷產率關系的數學模型。結果表明,酸化時間為5 d,接種比為6,有機負荷為50 gTS·L^-1時產酸效果最優,VFAs產率為270.50 mg·g^-1 TS。3個因素對VFAs產率的影響依次為接種比>有機負荷>酸化時間。在最優酸化條件下甲烷相出料的系統穩定性好,甲烷產率為285.97 mL·g^-1 TS,比未處理組提高了81.52%,回歸性分析結果表明甲烷產率與VFAs產率有較高的相關性。因此,水解酸化可以明顯提高木質纖維素的降解效率和甲烷產率。