在线旁路近红外实时监测粪污厌氧发酵挥发性脂肪酸含量

作     者：梁浩 黄圆萍 沈广辉 韩鲁佳 杨增玲 Liang Hao;Huang Yuanping;Sheng Guanghui;Han Lujia;Yang Zengling

作者机构：中国农业大学工学院北京100083 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2020年第36卷第10期

页      面：220-226页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家奶牛产业技术体系(CARS-36) 教育部创新团队发展计划项目(IRT-17R105)。 

主　　题：粪 发酵 近红外光谱 在线旁路 粪污厌氧发酵 挥发性脂肪酸 实时动态检测 

摘      要：厌氧发酵是畜禽粪污资源化利用的重要途径之一,挥发性脂肪酸作为重要的中间产物,可以很好地反映有机物质的降解过程,对其进行实时检测对在线监控发酵进程具有重要意义。该研究在已有实验室型厌氧发酵系统上、基于在线旁路检测方式设计了近红外实时检测装置及发酵液循环回路系统,探讨对乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸等单一挥发性脂肪酸和总挥发性脂肪酸进行在线实时检测的可行性。检测结果表明,所设计的在线检测方案和定标模型对挥发性脂肪酸含量的实时检测效果良好,即使对浓度含量较低(万分之五)的异丁酸仍能实现较准确的检测,结果分别为:乙酸的R^2p=0.811,RPD=2.055,RSD=2.288%;丙酸的R^2p=0.849,RPD=2.116,RSD=2.195%;异丁酸的R^2p=0.968,RPD=5.555,RSD=2.132%;丁酸的R^2p=0.889,RPD=2.701,RSD=1.846%;异戊酸的R^2p=0.940,RPD=3.843,RSD=3.444%;戊酸的R^2p=0.889,RPD=2.751,RSD=2.387%;总挥发性脂肪酸的R^2p=0.734,RPD=1.846,RSD=2.150%。基于该研究提出的在线检测方案,近红外光谱技术能够实现厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸的快速、在线、实时检测,可为今后沼气工程在线监测提供参考。