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NaOH预处理对玉米秸秆纤维结构特性和酶解效率的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为研究不同温度下Na OH预处理对玉米秸秆纤维结构特性和酶解得率的影响,为确定纤维原料碱法预处理的适宜条件提供理论依据,采用稀Na OH溶液对玉米秸秆分别在60、80、105℃下预处理,测定了预处理前后纤维原料的化学组成和酶解得率,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(IR)对预处理前后玉米秸秆的纤维结构进行了表征。结果表明:Na OH预处理能够有效脱除玉米秸秆中木质素,增加纤维素和半纤维素比例,提高纤维素结晶度,产生的润涨作用导致纤维束状结构疏松。Na OH 80℃预处理1 h后,玉米秸秆中纤维素结晶度达到63.7%,60 h的酶解得率达到71.4%;碱处理温度进一步升高则会充分暴露纤维表面纹孔,同时使纤维素分子内氢键重新形成,容易进一步损失半纤维素,降低纤维素的润涨程度,从而降低酶解效率。80℃条件下碱处理能够有效改善玉米秸秆纤维结构,提高其转化利用效率。 相似文献
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为了考察温和湿热条件下碱预处理对玉米秸秆的理化特性和厌氧发酵产甲烷的影响,以干黄玉米秸秆为原料,利用不同碱预处理剂,80℃条件下处理24 h,通过分析玉米秸秆处理前后理化特性以及厌氧发酵产气特性和发酵出料理化性质,比较4种碱预处理剂的处理效果。结果表明,温和湿热条件下用碱预处理的玉米秸秆的木质素、纤维素和半纤维素含量均显著降低,浸提液pH值略有下降,而化学需氧量(COD)和总脂肪酸(TVFA)含量明显提高,单位总固体(TS)产气量和甲烷含量有所提高,且出料中有机物和固体物含量明显下降。温和湿热条件下,6%KOH溶液对木质纤维素的溶解效果最好,木质素含量下降67.04%,半纤维素含量下降76.86%;4%氨水溶液发酵产气效果最好,单位TS产气量可达到125.25 mL/g。 相似文献
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为合理利用秸秆资源,减少氮肥施用量,在前作油菜秸秆全量还田下,以玉米郑单958为材料,设置2个施氮水平N1(当地常规施氮)和N2(减氮20%),并配施不同秸秆腐熟剂T0(不配施)、T1(大华酵素菌速腐剂)、T2(宁粮牌秸秆速腐剂)、T3(九业牌秸秆腐熟剂),研究不同处理对夏玉米生长、产量及品质的影响。结果表明：配施秸秆腐熟剂和减氮能缩短夏玉米生长发育周期1~4 d;所有处理叶面积指数均在吐丝期达到最大值,配施秸秆腐熟剂处理的叶面积指数均高于未配施秸秆腐熟剂处理的;施氮量过高会降低夏玉米叶面积指数;配施秸秆腐熟剂对于夏玉米干物质量积累有促进作用,且N1T2处理的促进效果最为明显,完熟期达到14 342.89 kg/hm2;N2T3处理夏玉米产量比N1T0的提高了10.88%;配施秸秆腐熟剂有利于提高夏玉米籽粒蛋白质和游离氨基酸含量;减氮增加了夏玉米籽粒的可溶性糖含量,降低了游离氨基酸含量。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2017,(2)
为研究沼液、组合碱和白腐菌3种不同预处理方式对玉米秸秆纤维组分(纤维素、半纤维素和木质素)含量及晶体结构的影响,分别将沼液与玉米秸秆按5∶2的比例混合预处理5d,组合碱(氢氧化钠和氢氧化钙质量比是2∶1)按1∶5的固液比例添加预处理5d,白腐菌按5%比例添加预处理10d。采用范式(Van Soest)纤维测定法、傅里叶变化红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对预处理前后的玉米秸秆纤维结构变化进行研究。结果表明:经3种方式预处理后玉米秸秆的纤维组分含量均降低,其中组合碱预处理后玉米秸秆木质素结构的破坏程度比沼液和白腐菌预处理更加显著,有利于促进纤维素的转化,木质素含量分别下降7.73%、16.79%和6.92%;不同预处理后玉米秸秆纤维素的结晶结构均出现不同程度破坏,结晶度分别下降9.3%、12.4%和10.9%,其中组合碱预处理的结晶度下降最大,更加有利于增加纤维素酶的可及度,提高纤维素的水解效率;FTIR的分析结果表明,组合碱预处理对玉米秸秆纤维组分的结构破坏程度最大。本研究可为更高效、合理调控秸秆沼气工程预处理提供理论基础。 相似文献
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水稻秸秆预处理对猪粪高温堆肥过程的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
通过预处理技术打破秸秆中的木质纤维素复杂结构,能够有效加速秸秆的分解过程。为了探讨不同秸秆预处理方法对秸秆与畜禽粪便混合堆肥效率的影响,通过添加秸秆腐熟剂(B)和氢氧化钙(C)分别对水稻秸秆进行10 d(B1、C1)和20 d(B2,C2)的预处理静态堆置,以无预处理的秸秆为对照(CK),与猪粪按比例混合后进行好氧堆肥。运用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)对预处理前后的水稻秸秆进行了分析,并通过比较不同处理堆肥过程中温度、p H、水溶性铵态氮/水溶性硝态氮(NH+4-N/NO-3-N)、电导率(EC)、T值[(C/N)终点/(C/N)起点]和种子发芽率(GI)的变化来研究不同预处理方法对堆肥腐熟过程的影响,通过对比堆肥产物总养分含量来进一步确定最优的秸秆预处理方式。结果显示,秸秆腐熟剂预处理能够有效破坏水稻秸秆细胞壁和复杂的纤维结构,使其内部组织暴露、出现大量的孔隙和微孔道。氢氧化钙预处理也能对水稻秸秆结构产生破坏,但其内部组织暴露较少,几乎没有微孔;秸秆腐熟剂对水稻秸秆进行预处理,其破坏性强于氢氧化钙处理,且处理时间越长效果越好。相比对照,秸秆腐熟剂处理后能够缩短堆肥高温期8~13 d。堆肥结束后,所有秸秆预处理的堆体p H均降至8.5以下;B1、B2、C2的NH+4-N/NO-3-N小于0.5,符合腐熟评价标准,但CK和C1未达到腐熟标准;除B2外各处理T值均低于0.6,所有处理的GI均在堆肥第28 d达到50%。秸秆预处理后的堆体总养分含量均高于CK(CK、B1、B2、C1、C2的总养分分别为11.09%、11.49%、13.29%、11.75%、11.37%),其中B2总养分含量显著高于其他处理。总体来看,秸秆预处理可以加快堆体的腐熟过程,提高堆肥产物质量,其中采用秸秆腐熟剂预处理20 d的效果最为明显。 相似文献
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玉米秸秆直接经过预处理A(对照),玉米秸秆用复合菌剂绿秸灵预处理B,玉米秸秆用纤维素酶A和纤维素酶B混合预处理C,玉米秸秆和牛粪尿混合预处理D,4种不同预处理方式的玉米秸秆产沼气对比试验。结果表明:用复合菌剂处理过的玉米秸秆试验B,用纤维素酶处理过的玉米秸秆试验C和玉米秸秆与牛粪尿混合试验D,平均产气量均高于直接经过预处理的玉米秸秆对照试验A,分别提高了33.47﹪,35.76﹪,36.65﹪;处理D的秸秆产沼气比处理B和处理C的秸秆产沼气早2天,比处理A(对照)的纯秸秆产沼气早5天。 相似文献
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为有效降低纤维乙醇生产成本，本研究以玉米秸秆作为原料，烟曲霉作为产酶及酶解菌株，采用嗜鞣管囊酵母以半同步糖化发酵方法生产乙醇，对烟曲霉酶解过程、嗜鞣管囊酵母发酵生产乙醇的酶解和发酵条件分别进行了优化。结果表明，在10 g玉米秸秆中加入90 m L 0.2 mol/L Na OH溶液，121℃灭菌20 min并冷却到室温后用5 mol/L无菌H2SO4或10 mol/L Na OH调节p H至4.5，加入无菌饱和硫酸铵至终浓度为10 g·L-1，该组成的发酵培养基中接入8%烟曲霉种子，酶解12 h后接入4%酵母种子，酶解发酵共计28 h，玉米秸秆降解率可达94.2%，获得乙醇31.8 g·L-1。这说明预处理后无需固液分离及脱毒，采用烟曲霉酶解稀碱预处理玉米秸秆，以及嗜鞣管囊酵母发酵能经济有效低成本获得生物乙醇。 相似文献
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《浙江农业学报》2016,(8)
为实现牛粪与水稻秸秆资源化利用,采用批式试验,分别研究了预处理剂种类(H_2O_2、H_2SO_4、NaOH)、预处理剂浓度(2%、4%、6%)及牛粪与水稻秸秆物料比(1∶1、2∶1、4∶1)对牛粪与水稻秸秆混合厌氧发酵产气效果的影响。结果表明,采用2%H2O_2预处理剂,物料配比控制在1∶1,系统平均原料产气率为398.0 m L·g~(-1),发酵效果最佳。动力学研究发现,一级动力学模型与Modified Gompertz方程均可较为准确地对牛粪与水稻秸秆混合厌氧发酵产气过程进行动态模拟,其中,Modified Gompertz方程的模拟效果更优。 相似文献
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3种秸秆腐熟剂微生物组成及其腐熟效果 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究秸秆腐熟菌剂微生物组成,采用平板计数和高通量测序技术,考察秸秆腐熟菌剂的微生物数量和组成;同时将腐熟菌剂接种到以玉米秸秆和牛粪为材料的堆肥中,研究不同腐熟剂的腐熟效果。结果显示,3种秸秆腐熟剂均由细菌、真菌、放线菌复合而成,活菌数为3.3×10~(10)~19.1×10~(10)CFU/g,细菌约占活菌总数的99.9%,南华腐熟剂中有效活菌数和细菌数最多。3种腐熟剂样品细菌存在明显差异,康源腐熟剂以肠球菌(Enterococcus)为主,宜春腐熟剂以芽胞杆菌(Bacillus)和侧孢芽孢杆菌(Brevibacillus)为主,南华腐熟剂以魏斯式菌(Weissella)和芽胞杆菌为主,真菌均为酿酒酵母(Saccharomyces servazzii)。3种腐熟剂均能促进玉米秸秆腐熟,加快腐熟进程,其中以南华腐熟剂的腐熟效果最好。说明腐熟剂菌种组成是决定腐熟效果的关键因素,接种适宜腐熟菌能加速秸秆腐熟。 相似文献
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为改善青贮品质,合理开发利用饲料资源,采用紫花苜蓿与玉米秸秆为原材料,用单因子设计,分为8组,即对照组1(单贮玉米秸秆)、对照组2(单贮1~2cm紫花苜蓿)、CSMS1(1~2cm紫花苜蓿85∶玉米秸秆15)、CSMS2(1~2cm紫花苜蓿75∶玉米秸秆25)、CSMS3(1~2cm紫花苜蓿65∶玉米秸秆35)、CSMS4(3~4cm紫花苜蓿85∶玉米秸秆15)、CSMS5(3~4cm紫花苜蓿75∶玉米秸秆25)和CSMS6(3~4cm紫花苜蓿65∶玉米秸秆35)。其中,玉米秸秆均为2cm,每组3次重复。结果表明:紫花苜蓿与玉米秸秆混合青贮的粗蛋白质含量在其各自单独青贮范围内波动,各紫花苜蓿处理组可溶性碳水化合物含量显著高于紫花苜蓿单独青贮组(P0.05),CSMS2和CSMS3组的酸性洗涤纤维含量及中性洗涤纤维含量稍低于CSMS5和CSMS6;另外,CSMS2和CSMS3组中pH值与氨态氮与总氮比值相对较低,乳酸含量较高,无丁酸产生;微生物及有氧稳定性方面,CSMS2和CSMS3处理组乳酸菌数量占绝对优势,酵母菌与霉菌数量差异不大,其中,CSMS2组有氧稳定性时间较长。1~2cm紫花苜蓿与玉米秸秆按75∶25或65∶35两种比例混合青贮,品质最佳。 相似文献
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玉米秸秆预处理后的酶水解及丁醇发酵 总被引：2，自引：0，他引：2
[目的]寻求玉米秸秆预处理后的最佳酶解工艺条件。[方法]采用碱浸泡法和氨水浸泡法对玉米秸秆进行预处理,考察预处理方法以及温度、酶用量、pH值、底物浓度等因素对玉米秸秆酶水解的影响,得出最佳酶解条件,并利用最佳条件下的水解液进行丁醇发酵。[结果]碱法预处理玉米秸秆能有效地提高酶的水解效率。玉米秸秆经过预处理后的最佳酶水解工艺条件为：pH值4．5～5．0,温度50℃,底物浓度3．33％,酶用量950U／g秸秆。利用秸秆水解液进行丁醇发酵后,溶剂（丁醇、丙酮、乙醇）的产率比值为10．O：1．5：1．0,与传统发酵（6：3：1）相比,提高了丁醇所占的比值。[结论]该研究为以木质纤维素为原料进行新能源的开发和利用验提供试验依据。 相似文献
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【目的】探究NaOH对类芬顿预处理(heterogeneous Fenton pretreatment, HFP)的玉米秸秆酶解效果影响及高效酶解的机制。【方法】在HFP体系(0.16 g·L-1 FeOCl, 0.8 mol·L-1 H2O2,6 h)对玉米秸秆预处理的前期进行NaOH前处理，以酶解后还原糖产率为指标，考察NaOH浓度和反应温度对NaOH-HFP体系的影响。对比未处理玉米秸秆和3种不同预处理体系(HFP体系、NaOH预处理体系和NaOH-HFP体系)处理后玉米秸秆的理化表征(成分分析和结构表征)。【结果】当NaOH浓度0.1 mol·L-1,反应温度75℃时，经NaOH-HFP体系预处理玉米秸秆酶解后还原糖产率为92.5%,分别比NaOH预处理体系及HFP体系提高了31.0%和181.2%。成分分析结果表明，NaOH-HFP体系能够去除部分半维素和木质素。扫描电子显微镜、X-射线衍射、固态核磁和比表面积和孔隙率分析表征结果表明，预处理没有造成底物表面化学结构显... 相似文献
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以重庆分布面积较大的沙质土壤——冷沙黄泥为研究对象,将秸秆进行生物预处理后与膨润土、聚丙烯酰胺(PAM)按比例配制成土壤改良材料,采用盆栽土培试验方法,研究了水稻、小麦、玉米和油菜4种秸秆改良材料对冷沙黄泥速效磷含量的影响.结果表明:(1)4种秸秆改良材料均能明显提高冷沙黄泥的速效磷含量,其顺序由高到低为油菜、玉米、水稻和小麦,它们施入土壤后速效磷的平均含量分别增长了约39.4%~55.7%,38.9%~54.8%,34.5%~46.1%和28.1%~42.5%.(2)相同秸秆条件下不同分处理对土壤速效磷的增磷效果有所差异,其中秸秆∶膨润土∶PAM=900∶100∶30的T3处理对提高土壤有效磷含量的效果最好. 相似文献
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《江苏农业科学》2017,(8)
为提高玉米秸秆的利用效率,研究了不同预处理方式对玉米秸秆化学成分的影响,并探讨了玉米秸秆爆破处理的最优条件。结果表明,常规2.0%NaOH溶液浸泡处理能显著降低玉米秸秆中半纤维素和木质素的含量(P0.05),同时能显著提高纤维素的含量(P0.05)。玉米秸秆经2%H_2SO_4溶液预处理后再爆破,可使秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量大幅度降低(P0.05);在压力2.5 MPa下,保压200 s进行爆破处理,能使秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量分别比对照组减少26.44%、82.99%、35.12%(P0.05)。研究结果为玉米秸秆的深加工利用奠定了基础。 相似文献
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对4种腐熟剂品种进行了对比及模式试验。结果表明,4种腐熟剂品种处理比对照(无秸秆还田)增产291.2~371.9kg/hm2,增产率为4.0%~5.1%;比秸秆还田但无腐熟剂的处理增产75.1~155.8kg/hm2,增产率1.0%~2.1%;因此,夏玉米秸秆粉碎还田施用腐熟剂效果良好,4种腐熟剂品种的施用对小麦有增产效果,但各品种之间差异不大,以湖北太阳雨腐熟剂效果较好。 相似文献
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为研究有机物覆盖对滨海盐渍土的改良效应,筛选适宜的覆盖还田组合,通过玉米田间试验,选用小麦秸秆(A)、长度30 cm玉米秸秆(B_1)、长度50 cm玉米秸秆(B_2)、玉米整杆(B_3)、杂草(T)5种类型,设计0.3kg/m~2(F1)、0.6 kg/m~2(F_2)、0.9 kg/m~2(F_3)、1.2 kg/m~2(F_4)4种梯度覆盖量,以常规耕作为对照,研究不同处理对土壤盐碱状况和玉米产量的影响。结果表明:有机物覆盖0~40 cm土体含盐量降低幅度较大,抑制盐分表聚效果明显;A、B_1、T与B_2、B_3分别在覆盖量为0.9 kg/m~2与1.2 kg/m~2时抑盐效果较好。T对土壤pH的提升效果较明显,A、B_1、B_2、B_3对土壤pH影响与对照差异不显著。有机物覆盖不同程度提高了玉米产量,覆盖类型和覆盖量都是影响玉米产量的显著性因素,玉米产量随覆盖量的增加先升高后降低,覆盖量为0.9 kg/m~2时达到产量较高水平,较优处理增产效果表现为AF_3TF_3B_1F_3B_2F_3B_3F_3,AF_3处理分别比TF_3、B_1F_3、B_2F_3和B_3F_3处理高23.26%、32.87%、145.92%和175.81%。建议在生产中采用每平方米覆盖0.9 kg小麦秸秆进行处理。 相似文献