铁氧化物强化纤维素类生物质产甲烷研究

发布时间：2021-08-01 01:04

　　厌氧消化是农业废弃物资源化利用的有效途径之一。本课题首先以玉米秸秆为例，研究了初始FeCl3加入量分别为0.1%、0.2%、0.5%、1.5%、3%、6%（基于秸秆的挥发性组分）时秸秆厌氧发酵产沼气、产甲烷过程以及沼液沼渣特征。结果表明初始FeCl3加入量为3%，秸秆的厌氧产甲烷效率相对于对照（加入量0%）提高了14%。X射线衍射分析结果表明FeCl3存在时，沼渣中纤维素的结晶度显著降低。沼渣的组分分析结果表明FeCl3的存在有助于提高玉米秸秆中纤维素及半纤维素的分解效率，从而提高了秸秆产甲烷效率。该研究可为农业废弃物甲烷化利用提供参考。另外通过投加电子受体来提高有机类污染物厌氧消化效率，已成为当前比较热门的研究方向。该课题通过投加Fe含量分别为0、0.5%、1.0%、2%（基于菹草中挥发性组分）的铁化合物（如针铁矿）对菹草厌氧发酵产沼气产甲烷的影响进行研究，另外投加Fe含量1.0%FeCl2设定为对照组。试验测定了累计产沼气产甲烷量产CO2量、有机碳、有机酸、化学需氧量和纤维素酶等过程参数。结果表明针铁矿不仅可以促进菹草厌氧发酵水解效率，而且能提高纤维素酶的活性，此外CO2量反映出针... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

试验装置示意图

图 2. 4 加入 3%FeCl3 和对照反应器内沼渣 XRD 分析结果nalysis results of digestate residues in the reactors with and addition形式的厌氧生物系统中，经常存在某种微量金属元素降低。这是由于厌氧产甲烷反应器中 pH 较高（O32-可以和多种微量元素结合生成碳酸盐不溶物，态（自由离子或螯合态）金属元素才是有效的。的需求量较高，因此补加适量铁或提高铁的生物菌活性[98-99]。在本试验中仅检测到少量 Fe2+的存度相对较高可能是其产甲烷效率较高的原因。在氧化物的形式存在，其被微生物还原生成 Fe2+后酸盐不溶物形式存在、或吸附于在固体颗粒表面存形式及其相互转化机制等并无深入清晰的报道

越大，产甲烷速率相应的变大，这与厌氧体系中加入外源性针铁矿对产甲进作用的结论相符。试验测得反应器中有少量Fe3+的存在，菹草在厌氧污泥中的微生物作用下系列较稳定的有机大分子化合物（腐殖质等）,有研究表明腐殖质/Fe(III)厌氧条件下普遍存在[118-119]，一般情况下，微生物参与厌氧发酵电子传递含细胞内和细胞表面电子传递），腐殖质还原菌具有Fe(III)呼吸活性[120]，质/Fe(III)还原菌在厌氧发酵呼吸代谢模式，而且是厌氧发酵过程重要电径[121-122]，这种类催化剂还原菌可以促进有机物分解[123-124]。这与试验中加的针铁矿有利于菹草厌氧分解的结论相符。.2 厌氧发酵体系中气体组分变化

【参考文献】：
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本文编号：3314533