SPORL法预处理对鸡粪有机质含量影响及最优条件筛选

由于鸡粪的特殊形态,新鲜鸡粪经固液分离后,可以去除鸡粪中的砂粒等无机物,其固体部分富含木质纤维素,将其自然风干后,利用SPORL(Sulfite pretreatment to overcome recalcitrance of lignocelluloses,亚硫酸盐法)法对鸡粪固体部分进行处理,探寻其产物肥料化利用的可行性。催化剂选用亚硫酸铵,以亚硫酸铵用量(相对于原料干重,w/w)、反应温度、最高温度保温时间、液料比(v/w)作为主要影响因素,分别进行单因素试验。结果表明:亚硫酸铵用量在10%~20%、反应温度在120~140℃、最高温度保温时间在30~60 min以及液料比在5︰1︰15︰1范围内,其产物有机质含量较高。基于单因素试验结果,运用响应面法,以鸡粪固体产物有机质含量为响应指标,对试验进行设计并优化反应条件。结果表明各因素对响应值影响显著,且回归模型达到显著水平,回归方程可较好地拟合反应曲面;并准确有效地预测鸡粪固体产物有机质含量,在各因素范围内找到最优条件。最后,确定最优处理条件为:亚硫酸铵用量为13.4%、反应温度为127℃、最高温度保温时间为30 min、液料比为5︰1,鸡粪固体产物有机质含量预测值为359.1 g kg~(-1),验证试验结果为365.8 g kg~(-1),验证试验结果与预测值的偏差为6.7 g kg~(-1),说明该回归方程对鸡粪固体产物有机质含量的分析预测可靠准确。因此,SPORL法对鸡粪进行处理后可得到有机质含量较高的固体产物,该结果可在鸡粪肥料化生产应用中提供相关的理论指导和数据支持。

Effect of Pretreatment of Chicken Manure with SPORL Method on Organic Matter Content Therein and Screening of Optimal Conditions