基于TG-FTIR技術的豬糞與稻草混合厭氧發酵產甲烷特性研究
摘要：采用全自動甲烷潛力測試系統(AMPTS)和熱重紅外聯用技術(TG-FTIR),對中溫(37℃)下豬糞和稻草按不同揮發性固體(VS)比例(1:0、0:1、2:1、1:1、1:2、1:3)混合發酵產甲烷特性進行分析。AMPTS測試結果表明:稻草和豬糞混合比例為1:1時,發酵協同作用最好,實際甲烷產量比理論值提高了9.78%。TG-FTIR分析表明:1:1發酵時,殘渣TG總失重率為47.84%,明顯低于其它實驗組;DSC曲線在250—350℃和400—550℃有2個明顯放熱峰,且1:1時放熱量最少,說明該比例下有機物消耗最多,底物利用性更好,發酵穩定性更高;FTIR分析表明發酵殘渣燃燒釋放氣體主要為水汽、CO2、NH3和少量揮發酸;200—350℃和400—550℃溫區下CO2的峰值差異說明發酵中易消化有機物大量降解,殘渣中較難氧化的芳香族結構和木質纖維素比例增加,發酵穩定性提高。研究結果闡明了混合厭氧發酵技術在農業廢棄物甲烷化利用中的應用潛力及TG-FTIR技術在發酵產氣特性及底物穩定性分析中的作用。
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