茄子秸秆预处理及厌氧消化产甲烷研究
发布时间：2022-01-10 18:34
茄子作为中国广受欢迎的农产品之一,每年收获后大量废弃秸秆被就地燃烧,不仅浪费了潜在资源,更加重了环境污染。厌氧消化技术将废弃物资源转化为可再生能源,过程高效清洁,具有广阔的应用前景。茄子秸秆内含丰富的有机物质,可以作为原材料降解消化。因此,本课题将通过厌氧消化技术有效利用茄子秸秆。首先,为确定最佳消化条件,在不同温度下利用响应面法探究了接种比和有机负荷在一定范围内对茄子秸秆产甲烷性能的影响。结果表明,有机负荷是影响茄子秸秆产甲烷性能的关键因素;在接种比为3.0,有机负荷为35.0 g VS/L时,茄子秸秆产甲烷性能表现最好。37℃和55℃最佳消化条件下茄子秸秆累计甲烷产量分别为110.3 mL/g VS和121.3 mL/g VS,与最大理论产甲烷潜力320.0 mL/g VS差距较大,这主要是因为茄子秸秆中木质纤维素较难水解,因此需要对茄子秸秆进行预处理。其次,为加强茄子秸秆的水解性能,探究了十种不同的预处理方法,涉及酸（H2SO4、H3PO4）、碱（NaOH、KOH、Ca（OH）2）、碱性过氧化氢（三种碱调节pH）、微波和超声,对茄子秸秆的组成和结构变化的影响。选择其中变化较大的四...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１厌氧消化反应装置??Ｆｉｇ．?２－１?Ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｏｒ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Kitchen waste valorization through a mildtemperature pretreatment to enhance biogas production and fermentability:Kinetics study in mesophilic and thermophilic regimen[J]. Agata Gallipoli,Camilla M.Braguglia,Andrea Gianico,Daniele Montecchio,Pamela Pagliaccia. Journal of Environmental Sciences. 2020(03)
[2]2014-2018年中国田间秸秆焚烧火点的时空变化[J]. 张景源,杨绪红,涂心萌,宁可心,栾心晨. 农业工程学报. 2019(19)
[3]中国畜禽粪便资源研究现状述评[J]. 谢光辉,包维卿,刘继军,安捷. 中国农业大学学报. 2018(04)
[4]农作物秸秆的综合利用与可持续发展[J]. 李海亮,汪春,孙海天,严晓丽,梁琦. 农机化研究. 2017(08)
[5]茄子秸杆活性炭对染料废水的吸附性能研究[J]. 马承愚,刘旭,熊慧珍,刘建奇. 资源开发与市场. 2012(08)
[6]制取可降解纤维地膜的秸秆纤维特性研究[J]. 李丽霞,陈海涛,周成,黄振华,房欣. 黑龙江造纸. 2011(04)
本文编号：3581212
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１厌氧消化反应装置??Ｆｉｇ．?２－１?Ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｏｒ??
?北京化工大学硕士研宄生学位论文???分析结果显示，中温和高温的茄子秸秆响应面的最佳条件一致，预计均在Ｆ／Ｉ??比为３．０，?０Ｌ为３５．０?ｇＶＳ／Ｌ取得累计甲烷产量最高点。中温和高温响应面模型最大??甲烷产量预测值分别为９２．８?ｍＬ／ｇ?ＶＳ和１３３．６?ｍＬ／ｇ?ＶＳ，而经过实验验证，实际值??分别为?１１０．３?ｍＬ／ｇ?ＶＳ?和?１２１．３?ｍＬ／ｇ?ＶＳ，经过验证确定?Ｆ／Ｉ?比为?３．０，ＯＬ为?３５．０?ｇ?ＶＳ／Ｌ??确实为最佳消化条件。通过对比不同温度的模型变化，中温模型预测值更为准确。??累计甲焼产一＂ＯＬ?（ｇ?ＶＳ／Ｌ）?ｂ??＿＿ｉ？ｍｔｍ??ｉａ＇ｔａ?ＯＴ＾ｇＶＳｙＬ）??累计甲烷产量（ｍＬ／＆ＶＳ＞?Ｆ／ｌ?Ａ??〇■？?（ｇＶＳ／Ｌ）?Ｕ??馨墨??Ｊｆｉ?Ｊ－０?ＣＪ?ｉ？?Ｗ?４１?Ｈ??Ｆ／Ｉ??图３－１茄子秸秆累计甲烷产量的３Ｄ和２Ｄ图：（ａ）和（ｂ）为中温实验；（ｃ）和（ｄ）为高温实验??Ｆｉｇ．?３－１?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ａｎｄ?２Ｄ?ｐｌｏｔ?ｆｏｒ?ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ?ｍｅｔｈａｎｅ?ｙｉｅｌｄ?ｏｆ?ｅｇｇｐｌａｎｔ?ｓｔａｌｋ：?（ａ）?ａｎｄ?（ｂ）?ｆｏｒ??ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｅ；?（ｃ）?ａｎｄ?（ｄ）?ｆｏｒ?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??２２??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Kitchen waste valorization through a mildtemperature pretreatment to enhance biogas production and fermentability:Kinetics study in mesophilic and thermophilic regimen[J]. Agata Gallipoli,Camilla M.Braguglia,Andrea Gianico,Daniele Montecchio,Pamela Pagliaccia. Journal of Environmental Sciences. 2020(03)
[2]2014-2018年中国田间秸秆焚烧火点的时空变化[J]. 张景源,杨绪红,涂心萌,宁可心,栾心晨. 农业工程学报. 2019(19)
[3]中国畜禽粪便资源研究现状述评[J]. 谢光辉,包维卿,刘继军,安捷. 中国农业大学学报. 2018(04)
[4]农作物秸秆的综合利用与可持续发展[J]. 李海亮,汪春,孙海天,严晓丽,梁琦. 农机化研究. 2017(08)
[5]茄子秸杆活性炭对染料废水的吸附性能研究[J]. 马承愚,刘旭,熊慧珍,刘建奇. 资源开发与市场. 2012(08)
[6]制取可降解纤维地膜的秸秆纤维特性研究[J]. 李丽霞,陈海涛,周成,黄振华,房欣. 黑龙江造纸. 2011(04)
本文编号：3581212
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