NaOH预处理提高甘蔗叶产甲烷性能及其机理分析

发布时间：2023-10-21 11:38

　　为提高甘蔗叶厌氧消化的产甲烷性能,采用NaOH对粉碎后的甘蔗叶进行了预处理,得到了不同NaOH浓度、不同预处理时间条件下甘蔗叶厌氧消化的甲烷产率,并研究比较了预处理前后甘蔗叶微观物理形态、化学分子结构和化学组分的变化。结果表明:与未预处理甘蔗叶相比,NaOH预处理甘蔗叶的累计产甲烷量提高了22.02%～89.94%,厌氧消化时间T80缩短了2～4 d,其中6%NaOH-5d预处理甘蔗叶的产甲烷性能最好;NaOH破坏了甘蔗叶表面蜡质层和细胞壁结构,促进了甘蔗叶表面二氧化硅、木质素等分解,打破了对纤维素的束缚;预处理后甘蔗叶的木质纤维素结构发生明显变化,其中木质素的羟基、甲氧基和羰基等部分官能团发生不同程度断裂,紧致的大分子结构发生分解,纤维素的结晶度降低,部分氢键遭到破坏,半纤维素发生了分子间和分子内的降解;预处理甘蔗叶的木质纤维素含量均有不同程度的降低,可被微生物分解利用的有机物质增多,其中6%NaOH-5d预处理甘蔗叶厌氧消化的木质素、纤维素、半纤维素降解率分别提高了9.27%、25.14%和21.52%。因此NaOH预处理是一种提高甘蔗叶厌氧消化产甲烷性能的有效方法。

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
0引言
1 材料与方法
    1.1 试验材料
    1.2 试验方法
        1.2.1 NaOH预处理
        1.2.2 批式厌氧消化试验
        1.2.3 分析测试方法
            1）物理形貌分析
            2）傅立叶变换红外光谱分析
            3）主要组分含量变化分析
            4）其他指标测试
2 结果与分析
    2.1 NaOH预处理对甘蔗叶厌氧消化性能的影响
        2.1.1 日产甲烷量与累计产甲烷量
        2.1.2 厌氧消化时间与甲烷产率
    2.2 预处理甘蔗叶微观物理形态变化
        2.2.1 微观表面形貌
        2.2.2 表面元素分析
    2.3 预处理甘蔗叶化学分子结构变化
        2.3.1 甘蔗叶化学结构变化
        2.3.2 甘蔗叶结晶度变化
    2.4 预处理甘蔗叶主要组分含量变化
        2.4.1 木质纤维素与抽出物含量变化
        2.4.2 LCH厌氧消化降解率分析
3 结论



本文编号：3855757