玉米秸稈與廢棄白菜的混合青貯品質(zhì)及產(chǎn)沼氣能力分析

【摘要】：為實(shí)現(xiàn)干玉米秸稈(dried maize straw,DMS)的長時(shí)間保質(zhì)貯存,利用青貯原理將DMS與廢棄白菜(cabbage waste,CW)連續(xù)混貯90 d,設(shè)置DMS單貯組和6個(gè)不同質(zhì)量比例(DMS:CW=29:19、27:21、25:23、23:25、21:27和19:29)混貯組,間隔30 d分析其貯存品質(zhì),篩選適宜貯存條件,并考察秸稈貯存前后的微觀結(jié)構(gòu)變化和產(chǎn)沼氣潛力。結(jié)果表明,與單貯組相比,6個(gè)混貯組的p H值均顯著下降(P0.05),乳酸含量顯著升高(P0.05),混貯品質(zhì)優(yōu)于單貯。6個(gè)混貯組貯存30 d時(shí)的p H值均為最低,乳酸含量最高,感官評價(jià)均為優(yōu)級,30 d后p H值有所上升,乳酸含量急劇下降,60d時(shí)的木質(zhì)素含量顯著降低(P0.05),綜纖維素含量顯著升高(P0.05)。隨著CW比例增加,混貯組p H值逐漸減小,乳酸含量逐漸增加,MEⅤ組(DMS:CW=21:27)p H值最低,乳酸含量最高,能使DMS連續(xù)貯存60 d不變質(zhì)。掃描電鏡結(jié)果顯示,青貯發(fā)酵使干秸稈原先致密復(fù)雜的木質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)開始瓦解,青貯秸稈表面有很多裂縫和孔洞,與微生物或酶的可接觸面積增加。沼氣發(fā)酵試驗(yàn)表明,MEⅤ組混貯秸稈的累積產(chǎn)氣量略高于未貯存干秸稈,且累積甲烷產(chǎn)量提高了61.67%,是未貯存干秸稈的1.6倍。Modified Gompertz模型顯示混貯秸稈的甲烷生成速率增加,產(chǎn)甲烷能力提高。總之,當(dāng)DMS∶CW質(zhì)量比為21∶27(含水率為73%)時(shí)DMS能連續(xù)保質(zhì)貯存2月,且貯存后秸稈的甲烷產(chǎn)量明顯提升。 【作者單位】： 蘭州理工大學(xué)西部能源與環(huán)境研究中心;甘肅省生物質(zhì)能與太陽能互補(bǔ)供能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院;中國科學(xué)院可再生能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 秸稈 發(fā)酵 沼氣 廢棄白菜 混貯品質(zhì) Modified Gompertz模型
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51366009) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)(2014AA052801) 甘肅省自然科學(xué)基金(145RJZA064;1508RJYA097) 蘭州市科技項(xiàng)目(2014-2-20)
【分類號】：S816.53;S216.4
【正文快照】： 任海偉,王聰,竇俊偉,李志忠,李金平,孫永明.玉米秸稈與廢棄白菜的混合青貯品質(zhì)及產(chǎn)沼氣能力分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(12):187-194.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.12.027 http://www.tcsae.orgRen Haiwei,Wang Cong,Dou Junwei,Li Zhizhong,Li Jinping,Sun Yongming

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