薯类酒糟发酵制沼气的研究

发布时间：2021-04-25 08:04

　　沼气厌氧发酵受很多因素的影响,最主要的因素是温度、接种量、pH、碳氮比等。适宜的温度有利于微生物的生长繁殖,而一定量的接种量是保证发酵的前提,适宜的酸碱度才能有利于微生物的生长,过酸、过碱都将阻止微生物的生长或死亡。本试验对三薯（红薯、木薯、马铃薯）酒糟的微生物和工艺条件进行研究,主要的研究方法、内容、结果和意义如下：1.通过常规的检测和分析方法,对三薯酒糟理化指标进行测定,发现三薯酒糟中蛋白质和纤维素的含量较高,蛋白质含量马铃薯（37.8413%）>木薯（32.1415%）>红薯（27.5721%）；纤维素的含量红薯（28.5020%）>木薯（24.6956%）>马铃薯（18.9092%）；总糖含量红薯（9.8078%）>木薯（7.0764%）>马铃薯（5.0623%）；从结果了解发酵基质的营养成分,从而为发酵做好前提准备。2.通过测定红薯酒糟不同条件下的产气率（以每克干物质的产气量表示）,来发现不同因素对产气率的影响。结果发现,在pH7.0,接种量30%,温度为30℃、35℃、40℃、45℃的条件下,45℃的产气率最高,为74.1856mL/g。... 

【文章来源】：湖南农业大学湖南省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1 选题背景
        1.1 利用生物质能源的意义
            1.1.1 煤炭、石油、天然气的利用现状
            1.1.2 沼气的利用现状和前景
        1.2 利用薯类（红薯、木薯、马铃薯）生产燃料乙醇的意义
            1.2.1 三薯的分布、成分与利用现状
            1.2.2 三薯生产燃料乙醇的意义
            1.2.3 薯类酒糟生产沼气的可行性
                1.2.3.1 薯类酒糟的现状
                1.2.3.2 酒糟的综合利用
    2 沼气的工艺条件及应用概况
        2.1 沼气发酵现状
            2.1.1 沼气发酵的微生物
            2.1.2 沼气发酵的阶段
        2.2 沼气工艺条件的优化
            2.2.1 钾、钠、钙、镁、磷的添加
            2.2.2 微量元素的添加
            2.2.3 吸附剂、螯合剂及染料的添加
            2.2.4 预处理和酶的添加
            2.2.5 煤炭、碱性物质的添加
            2.2.6 液料、麸皮的添加
    3 产甲烷菌的研究及应用概况
        3.1 产甲烷菌的研究概况
        3.2 产甲烷菌的分类
            3.2.1 嗜冷产甲烷菌
            3.2.2 嗜温和嗜热产甲烷菌
            3.2.3 极端嗜热产甲烷菌
        3.3 产甲烷菌的分离、筛选、鉴定和纯化
            3.3.1 产甲烷菌分离的环境
            3.3.2 产甲烷菌的分离、筛选和鉴定
            3.3.3 产甲烷菌的纯化
    4 前景展望
    5 立题意义及研究内容
        5.1 立题意义
        5.2 研究内容
            5.2.1 三薯酒糟成分的测定
+-N和VFA的变化">            5.2.2 红薯酒糟沼气发酵过程中产气率、pH、NH4⁺-N和VFA的变化
            5.2.3 薯类酒糟沼气发酵工艺条件的优化
            5.2.4 研究红薯酒糟沼气发酵过程中五大微生物菌群的动态变化
第二章 红薯酒糟制取沼气的工艺条件研究
    1 材料与方法
        1.1 材料与仪器
            1.1.1 红薯酒糟
            1.1.2 接种物
            1.1.3 试验装置
            1.1.4 主要仪器
            1.1.5 化学试剂
        1.2 方法
            1.2.1 日产气量的测定
            1.2.2 化指标的测定
            1.2.3 COD值的测定
            1.2.4 产气率的测定
            1.2.5 甲烷的测定
            1.2.6 发酵工艺
    2 结果与分析
        2.1 三薯酒糟成分含量
        2.2 温度对红薯酒糟厌氧发酵的影响
            2.2.1 温度对红薯酒糟厌氧发酵产气量的影响
            2.2.2 温度对红薯酒糟厌氧发酵pH的影响
            2.2.3 温度对红薯酒糟厌氧发酵NH4+-N的影响
            2.2.4 温度对红薯酒糟厌氧发酵VFA的影响
            2.2.5 温度对红薯酒糟厌氧发酵甲烷百分量的影响
        2.3 时间对红薯酒糟厌氧发酵的影响
            2.3.1 时间对红薯酒糟厌氧发酵产气量的影响
            2.3.2 时间对红薯酒糟厌氧发酵pH的影响
        2.4 接种量对红薯酒糟厌氧发酵的影响
            2.4.1 接种量对红薯酒糟厌氧发酵产气量的影响
            2.4.2 接种量对红薯酒糟厌氧发酵pH的影响
            2.4.3 接种量对红薯酒糟厌氧发酵氨基态氮的影响
            2.4.4 接种量对红薯酒糟厌氧发酵VFA的影响
            2.4.5 接种量对红薯酒糟厌氧发酵甲烷百分量的影响
        2.5 pH对红薯酒糟厌氧发酵的影响
            2.5.1 pH对红薯酒糟厌氧发酵产气量的影响
            2.5.2 pH对红薯酒糟厌氧发酵pH的影响
+-N的影响">            2.5.3 pH对红薯酒糟厌氧发酵NH4⁺-N的影响
            2.5.4 pH对红薯酒糟厌氧发酵VFA的影响
            2.5.5 pH对红薯酒糟厌氧发酵甲烷百分量的影响
        2.6 正交试验
        2.7 红薯酒糟发酵总产气量和COD降低率的试验结果
    3 本章小结
第三章 三薯酒糟制取沼气的对比分析
    1 材料与方法
        1.1 材料与仪器
            1.1.1 三薯酒糟
            1.1.2 接种物
            1.1.3 试验装置
            1.1.4 主要仪器
            1.1.5 化学试剂
        1.2 方法
            1.2.1 日产气量的测定
            1.2.2 理化指标的测定
            1.2.3 COD值的测定
            1.2.4 产气率的测定
            1.2.5 甲烷含量的测定
            1.2.6 发酵工艺
    2 结果与分析
        2.1 最佳温度对三薯酒糟厌氧发酵的影响
            2.1.1 最佳温度对三薯酒糟厌氧发酵产气量的影响
            2.1.2 最佳温度对三薯酒糟厌氧发酵pH的影响
            2.1.3 最佳温度对三薯酒糟厌氧发酵VFA的影响
+-N的影响">            2.1.4 最佳温度对三薯酒糟厌氧发酵NH4⁺-N的影响
            2.1.5 最佳温度对三薯酒糟厌氧发酵甲烷产量的影响
        2.2 最佳接种量对三薯酒糟厌氧发酵的影响
            2.2.1 最佳接种量对三薯酒糟厌氧发酵产气量的影响
            2.2.2 最佳接种量对三薯酒糟厌氧发酵pH的影响
+-N的影响">            2.2.3 最佳接种量对三薯酒糟厌氧发酵NH4⁺-N的影响
            2.2.4 最佳接种量对三薯酒糟厌氧发酵VFA的影响
            2.2.5 最佳接种量对三薯酒糟厌氧发酵甲烷产量的影响
        2.3 最佳pH对三薯酒糟厌氧发酵的影响
            2.3.1 最佳pH对三薯酒糟厌氧发酵产气量的影响
            2.3.2 最佳pH三薯酒糟厌氧发酵pH的影响
+-N的影响">            2.3.3 最佳pH对三薯酒糟厌氧发酵NH4⁺-N的影响
            2.3.4 最佳pH对三薯酒糟厌氧发酵VFA的影响
            2.3.5 最佳pH对三薯酒糟厌氧发酵甲烷产量的影响
    3 结论
第四章 红薯酒糟制取沼气过程中微生物的生长规律
    1 材料与方法
        1.1 材料与仪器
            1.1.1 红薯酒糟
            1.1.2 接种物
            1.1.3 试验设计及试验方法
            1.1.4 主要仪器
            1.1.5 化学试剂
        1.2 培养基成分及检测方法
            1.2.1 培养基成分
            1.2.2 检测方法
    2 结果与分析
        2.1 不同发酵温度条件下好氧产酸菌的变化
        2.2 不同发酵温度条件下好氧氨化菌的变化
        2.3 不同发酵温度条件下厌氧产酸菌的变化
        2.4 不同发酵温度条件下厌氧氨化菌的变化
        2.5 不同发酵温度条件下厌氧纤维菌的变化
    3 结论
第五章 全文总结
    1 研究结果
        1.1 三薯酒糟理化指标的结果
4
+-N和VFA的变化">        1.2 红薯酒糟发酵过程中产气率、pH、NH4
+-N和VFA的变化
        1.3 红薯酒糟发酵过程中甲烷的百分量
        1.4 红薯酒糟最佳工艺条件的确定
        1.5 三薯酒糟发酵效果的对比
        1.6 三薯酒糟发酵过程中甲烷产量
        1.7 红薯酒糟发酵过程中微生物的生长规律
    2 本试验创新之处
    3 今后的研究方向
参考文献
英文缩略词表
三薯酒糟沼气成分气相色谱图
致谢
作者简介
附件1 在读期间参与的科研情况
附件2 在读期间发表论文及科研成果情况
附件3 在读期间获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]甘薯叶的营养成份与应用前景[J]. 王世宽,吴平,许艳丽,于海光,徐轶婷.  四川理工学院学报(自然科学版). 2009(06)
[2]混合菌种协同发酵酒糟生产菌体饲料蛋白的研究[J]. 刘军,牛广杰,孙东伟.  酿酒科技. 2009(09)
[3]中国木薯及木薯制成品贸易格局分析[J]. 冯献,詹玲.  中国热带农业. 2009(03)
[4]危机下的世界经济与能源需求波动[J]. 张友国.  世界经济与政治. 2009(03)
[5]中国能源消耗变动影响因素的结构分解[J]. 尚红云,蒋萍.  资源科学. 2009(02)
[6]接种量对泔脚发酵产氢余物甲烷化的强化研究[J]. 蒲贵兵,王胜军,孙可伟.  中山大学学报(自然科学版). 2009(01)
[7]利用啤酒麦糟进行L-乳酸生产的研究[J]. 邵荣,余晓红,刘珊珊.  食品科学. 2008(08)
[8]酱香白酒糟综合利用新突破[J]. 苏伟,陆筑凤,母应春.  酿酒科技. 2008(06)
[9]蔬菜废弃物厌氧发酵制取沼气的试验研究[J]. 刘荣厚,王远远,孙辰,梅晓岩.  农业工程学报. 2008(04)
[10]纤维素分解菌复合系MC1分解木薯淀粉厂残渣[J]. 郭鹏,王小芬,朱万斌,程序,崔宗均.  环境科学. 2008(03)

硕士论文
[1]低温对沼气菌群产气能力的影响以及产甲烷菌的分离[D]. 杨光.西北农林科技大学 2008
[2]不同接种物对牛粪高温厌氧发酵过程的影响[D]. 余建峰.郑州大学 2006
[3]沼气发酵过程中产甲烷菌分子多样性研究及产甲烷菌的分离[D]. 汪婷.南京农业大学 2005



本文编号：3159037

suoshi