不同预处理方法对玉米秸秆厌氧干发酵影响的比较研究

发布时间：2021-07-19 16:37

　　近年来,厌氧干发酵制沼气工艺作为一种比较理想的固体有机废物处理方法,得到了广泛的应用。但固体有机物的厌氧发酵是一种非常复杂的生物化学过程,受到多种因素的限制。其中,物料的类别对厌氧发酵过程具有很大的影响。作物秸秆由于木质纤维素含量较高,厌氧微生物的木质纤维素降解消化能力较弱,而导致秸秆厌氧消化率低、产气量少,从而限制了农作物秸秆厌氧干发酵制沼气工艺的大规模应用。因此,如何对作物秸秆进行预处理,改变其理化性质,优化厌氧发酵过程,已经成为人们十分关注的问题。本研究在查阅大量国内外资料的基础上,以东北地区产量最大的玉米秸秆为研究对象,采用物理、化学和生物方法对其进行预处理,之后将预处理后的玉米秸秆进行厌氧干发酵,考察不同预处理方法对厌氧消化效果的影响。本课题首先对玉米秸秆采用物理法、化学法和生物法进行预处理,分析其还原糖产率、有机组份变化、纤维素结构形态变化等,从而对各种预处理工艺进行初步判定。之后利用预处理后的秸秆进行厌氧干发酵试验,考察在不同温度和TS条件下不同预处理后的玉米秸秆被微生物利用的程度。试验发现,采用不同的预处理工艺处理玉米秸秆,秸秆的纤维结构都能不同程度的受到破坏,其中采用... 

【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半纤维素结构式组成半纤维素的单元中，木糖和阿拉伯糖占主要部分，可达70%左右

图 1.1 秸秆气化原理图秸秆固化技术化技术就是将秸秆粉碎后用机械方法在一定压力下挤压成型[17]。固化成型燃料具有密度高、强度大、便于运输和装卸、形状和性热值高、适应性强、燃料操作控制方便等优点[18]。秸秆发酵制沼气技术作物秸秆作为沼气发酵原料，是比其直接作为薪柴燃烧更高效秸秆中储存的丰富生物质能的简便途径。我国每年都有大量的秸如果能够将其充分高效的利用，不仅可以降低污染，还可以回收“社会主义新农村”建设提供有力的能源保障。通常情况下 1Kg利用秸秆生产沼气有利于保护森林资源和生态环境，减少化石能源渣富含腐植酸、氮、磷、钾及微量元素，是优质的有机肥料。沼料添加剂，有免疫及增重作用。

升；当 TS 在 35%时，发生酸积累，发酵反应受到抑制。酵工艺及研究发展现状厌氧发酵工艺氧消化系统工艺简单，能处理的 TS 浓度很高，当前能够规模化时的 Dranco 工艺，丹麦的 Carbro 工艺，法国的 Valorga 工艺等进行预处理，通过调节 C/N 比对华南地区稻草常温干式厌氧干发高，前 45 天的累积产气量约占总产气量的 80.4%，发酵原料的m3/kg。曲静霞、姜洋[26]等人对农业废弃物的干法发酵工艺进行了 为 20%时，平均池容产气率为 2L/(L·d)，甲烷含量在 65%以上厌氧发酵工艺 Ghosh 等人提出了利用两相厌氧发酵工艺。该工艺主要由产酸

【参考文献】：
期刊论文
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[3]我国农作物秸秆利用现状及对策[J]. 刘瑞伟.  农业与技术. 2009(01)
[4]3,5-二硝基水杨酸（DNS）法测定甘蔗茎节总糖和还原糖含量[J]. 王俊刚,张树珍,杨本鹏,陈萍,吴转娣,胡军喻.  甘蔗糖业. 2008(05)
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[6]农作物秸秆制取燃料酒精的研究[J]. 王乃菊,宋萍.  酿酒. 2007(06)
[7]利用白腐菌生物预处理强化秸秆发酵产甲烷研究[J]. 杨玉楠,陈亚松,杨敏.  农业环境科学学报. 2007(05)
[8]挤压膨化技术在秸秆饲料加工中的应用[J]. 王宏立,张祖立.  农机化研究. 2007(09)
[9]玉米秸秆干发酵制取沼气的试验[J]. 边义,刘庆玉,李金洋.  沈阳农业大学学报. 2007(03)
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博士论文
[1]生物质热化学转化行为特性和工程化研究[D]. 蒋剑春.中国林业科学研究院 2003

硕士论文
[1]汽爆玉米秸秆高温固态阶梯厌氧消化的研究[D]. 宋永民.山东师范大学 2008



本文编号：3291045