响应面法优化沼液预处理玉米秸秆条件的研究

为了确定沼液预处理玉米秸秆最优反应条件,选取沼液处理前后纤维素相对结晶度为评价指标,根据Box-Behnken试验设计原理,建立了纤维素相对结晶度与沼液用量、温度和时间之间的数学模型,并采用扫描电镜、X射线衍射法对处理前后玉米秸秆的结构特性进行分析。试验结果表明:回归方程决定系数R2为0.989 5;3个因素影响主次顺序为时间沼液用量温度,三者存在显著的交互作用;最佳处理条件为沼液用量48 m L,温度27℃,时间13 d,该条件下纤维素相对结晶度预测值为22.50%,实测值为21.88%,即沼液处理后玉米秸秆纤维素结晶度由60.82%降至47.51%,预测值与实测值相对误差为3%。沼液预处理后玉米秸秆表层被破坏,孔洞增加,有利于纤维素酶水解作用的进行。

Process parameters optimization of maize straw pretreated by biogas slurry using response surface methodology