基于TG-FTIR技術(shù)的豬糞與稻草混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷特性研究
摘要:采用全自動(dòng)甲烷潛力測(cè)試系統(tǒng)(AMPTS)和熱重紅外聯(lián)用技術(shù)(TG-FTIR),對(duì)中溫(37℃)下豬糞和稻草按不同揮發(fā)性固體(VS)比例(1:0、0:1、2:1、1:1、1:2、1:3)混合發(fā)酵產(chǎn)甲烷特性進(jìn)行分析。AMPTS測(cè)試結(jié)果表明:稻草和豬糞混合比例為1:1時(shí),發(fā)酵協(xié)同作用最好,實(shí)際甲烷產(chǎn)量比理論值提高了9.78%。TG-FTIR分析表明:1:1發(fā)酵時(shí),殘?jiān)黅G總失重率為47.84%,明顯低于其它實(shí)驗(yàn)組;DSC曲線在250—350℃和400—550℃有2個(gè)明顯放熱峰,且1:1時(shí)放熱量最少,說(shuō)明該比例下有機(jī)物消耗最多,底物利用性更好,發(fā)酵穩(wěn)定性更高;FTIR分析表明發(fā)酵殘?jiān)紵尫艢怏w主要為水汽、CO2、NH3和少量揮發(fā)酸;200—350℃和400—550℃溫區(qū)下CO2的峰值差異說(shuō)明發(fā)酵中易消化有機(jī)物大量降解,殘?jiān)休^難氧化的芳香族結(jié)構(gòu)和木質(zhì)纖維素比例增加,發(fā)酵穩(wěn)定性提高。研究結(jié)果闡明了混合厭氧發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)業(yè)廢棄物甲烷化利用中的應(yīng)用潛力及TG-FTIR技術(shù)在發(fā)酵產(chǎn)氣特性及底物穩(wěn)定性分析中的作用。
注: 保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),如需閱讀全文請(qǐng)聯(lián)系生態(tài)科學(xué)雜志社