广地域多品种木质纤维素原料的长期储存与生物炼制及重金属污染原料能源化应用研究
发布时间：2021-11-01 04:39
本文着重研究了两个重要的实际应用问题,即:广地域多品种木质纤维素原料的长期储存和重金属污染生物质原料的能源化应用。首先,我国的作物秸秆类木质纤维素原料分布极广、品种众多且产量非常丰富,因而极其有利于进行生物炼制类的能源化应用。然而在进行大规模生物炼制应用之前要想摆脱原料供应对季节的强烈依赖性就必须要成功解决一个非常关键的问题——木质纤维素原料的无霉变长期储存,才能保证生物炼制工厂可以进行常年稳定的能源化生产。其次,近年来我国总体的土壤重金属污染情况非常严重,耕地土壤环境质量堪忧,由此每年都会产生大量的重金属污染生物质。为避免直接丢弃而引发严重的重金属二次污染,寻求合理妥善的方法来安全有效地处理这些受重金属污染的生物质便显得尤为重要。虽然目前采用生物炼制方法对这类受污染的生物质原料进行能源化应用是接近该目标的有效方法,但应用的同时做好重金属二次污染的防控工作更是重中之重。本研究为解决上述问题,借助了本实验室开发的一种成熟且优良的预处理技术——干酸预处理技术,并以此为基础分别进行了广地域多品种木质纤维素原料的长期储存测试研究以及重金属污染生物质原料的全生物质炼制研究,现将主要的研究方法及最...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?—般生物炼制平台的基本结构??Ｆｉ．?１．２?Ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆｅｎｅｒａｌ?ｂｉｏｒｅｆｉｎｉｎｌａｔｆｏｒｍ??
第１６页?华东理工大学硕士学位论文??最初的含水量（ｍｏｉｓｔｕｒｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ，简称Ｍｅ）则分别为５６．１５％，５４．２８％和６１．１７％）。然??后分别将多包己经包装完好的预处理物料通过邮寄的方式寄往选定好的长期储存城市，??寄达后由相关人员接收并立刻开始妥善储存。??新鲜预处理后的秸秆在本实验室进行长期储存的环境如图２．１所示。而在其他城市??进行储存时虽然具体的储存环境彼此之间存在着差异，但也具备共同特点。例如：物料??在寄达己选定的城市后所进行储存放置的地点均为开放阳台处（阳台本身可挡雨雪），??这样的地点具备正常的空气流通和短时的阳光照射。我们并未对物料做其他的遮挡、包??装等防护。在多个城市进行长期储存的时间段具体为２０１８．４．１－２０１９．３＿３１，共３６５天。该??期间内每隔三个月（具体寄回的起始日期分别为２０１８年７月１日、２０１８年１０月１日、??２０１９年１月１日和２０１９年３月３１日）各储存地的当地有关人员通过快递（快递时间??２－３天）寄回两包原料（各重２ｋｇ左右）至本实验室以便进行进一步的测试研究，范围??包括寄回物料的理化性质（如含水量，堆积密度，振实密度和组分等）、纤维素酶水解??得率以及各种物料的乙醇发酵性能。而最初留有的一部分新鲜预处理后的秸杆原料（储??存０天的物料）则作为本实验的空白对照，并且对照组实验在制备预处理秸秆原料完成??后应当快速地展开，以此来尽量保证对照组秸杆原料几乎未进行储存。??＾Ｈｆｅｉ??图２．１预处理后秸秆的长期储存环境（上海）??Ｆｉｇ．?２．１?Ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｏｆ?ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ?ｓｔｒａｗ?
ｆｌｏｗ??Ｘ?Ｔ〇ｔｅ，?ｃｘ）ｌｌｅｃｔｉｏｎ?ｓｃｏｐｅ??ｊ（?★?＼一／?＾?）｜?（?｝?Ｄｅｐｏｔ?ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ?ｓｃｏｐｅ??Ｙ?＼?＾Ｊ?Ａ?★?Ｂｋ＞ｒｅｆｉｎｅｒｙ?ｐｌａｎｔ?ｆｏｒ?ｂｉｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｐｔ＞ｃｅｓｓｌｎｇ??ｊ?￣ｙｊ?ｅｘｄｕｄ？ｉｇ?ｊ＾ｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｏｐｅｒａｔｋ＞ｎ??ｘＡ?／?＾?＼?＾?１／＾?＊?Ｂｋ＞ｍａｓｓ?ｏｏ＾ｅｃＭｍ?ｄｅｐｏｔ?＾ｔｈ?ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ??ｏｐ６ｒａｔｋ＞ｎ??图２．１１分散式原料供应法示意图Ｍｌ??Ｆｉｇ．?２．１１．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ?ｂｉｏｍａｓｓ?ｓｕｐｐｌｙ?ｍｅｔｈｏｄ??表２．５分散预处理模式下多地秸秆在不同处理方式下的资源岛外运输成本??Ｔａｂｌｅ?２．５?ＯｆｉＦ－ｄｅｐｏｔ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ?ｃｏｓｔ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｓｉｔｅ?ｓｔｒａｗ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｓ??ｉｎｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ?ｄｒｙ?ａｃｉｄ?ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??Ｓｔｒａｗ?Ｏｆｆ－ｄｅｐｏｔ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ?ｃｏｓｔ？?（￥／ｇａｌ）??Ｒａｗｂ?Ｆｒｅｓｈｌｙ?Ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｃ?Ｏｎｅ－ｙｅａｒ?ｓｔｏｒａｇｅｄｄ??Ｊｉｌｉｎ?ＣＳ?１．３１９４?０．４３７３?０．４２６３??Ｓｈａｎｄｏｎｇ?ＣＳ?１．７０７５?０．５６５９?０．５５３３??Ｈｅｎａｎ?ＣＳ?１．０８７９?０．３６０５?０．３３７９??Ｓｈａｎｄｏｎｇ?ＷＳ?１
本文编号：3469510
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?—般生物炼制平台的基本结构??Ｆｉ．?１．２?Ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆｅｎｅｒａｌ?ｂｉｏｒｅｆｉｎｉｎｌａｔｆｏｒｍ??
第１６页?华东理工大学硕士学位论文??最初的含水量（ｍｏｉｓｔｕｒｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ，简称Ｍｅ）则分别为５６．１５％，５４．２８％和６１．１７％）。然??后分别将多包己经包装完好的预处理物料通过邮寄的方式寄往选定好的长期储存城市，??寄达后由相关人员接收并立刻开始妥善储存。??新鲜预处理后的秸秆在本实验室进行长期储存的环境如图２．１所示。而在其他城市??进行储存时虽然具体的储存环境彼此之间存在着差异，但也具备共同特点。例如：物料??在寄达己选定的城市后所进行储存放置的地点均为开放阳台处（阳台本身可挡雨雪），??这样的地点具备正常的空气流通和短时的阳光照射。我们并未对物料做其他的遮挡、包??装等防护。在多个城市进行长期储存的时间段具体为２０１８．４．１－２０１９．３＿３１，共３６５天。该??期间内每隔三个月（具体寄回的起始日期分别为２０１８年７月１日、２０１８年１０月１日、??２０１９年１月１日和２０１９年３月３１日）各储存地的当地有关人员通过快递（快递时间??２－３天）寄回两包原料（各重２ｋｇ左右）至本实验室以便进行进一步的测试研究，范围??包括寄回物料的理化性质（如含水量，堆积密度，振实密度和组分等）、纤维素酶水解??得率以及各种物料的乙醇发酵性能。而最初留有的一部分新鲜预处理后的秸杆原料（储??存０天的物料）则作为本实验的空白对照，并且对照组实验在制备预处理秸秆原料完成??后应当快速地展开，以此来尽量保证对照组秸杆原料几乎未进行储存。??＾Ｈｆｅｉ??图２．１预处理后秸秆的长期储存环境（上海）??Ｆｉｇ．?２．１?Ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｏｆ?ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ?ｓｔｒａｗ?
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