秸秆温和的湿热碱预处理与湿-干两级厌氧发酵工艺技术研究

发布时间：2021-08-29 00:42

　　如何高效、绿色、低成本的利用秸秆等木质纤维素资源获得可再生能源（如沼气）,已成为当今世界各国可持续发展能源战略中的重要议题,而如何有效破坏或消除秸秆抗降解屏障以增加微生物或酶对发酵底物的降解效率,成为制约秸秆沼气产业发展的关键共性技术之一。由于传统预处理方法中存在能耗高、药剂腐蚀强、处理周期长和设备条件苛刻等弊端,故本研究的目的在于通过温和湿热预处理可行性研究和参数优化,并采用耦合碱处理策略,提高温和湿热预处理秸秆的产沼气效果,获得最佳的秸秆预处理方法,并将该预处理方法应用到新开发的半连续式湿-干两级发酵工艺中,研究其实际应用效果,以期为秸秆沼气工程设计、工程运行调控及高效产沼气提供理论和技术支撑。本文以农作物秸秆为原料,首先围绕温和湿热预处理促进秸秆厌氧发酵产沼气的可行性开展研究,并通过正交试验优化工艺参数;同时开展固态化学预处理剂筛选及预处理周期优化,以及温和湿热预处理与温和湿热碱处理促进秸秆产沼气效果对比研究,获得最佳的温和湿热碱处理技术参数;其次,通过开展秸秆单级发酵和两级发酵工艺对比研究,获得适宜秸秆原料的新型高效生物产沼气工艺,并研发试制相匹配的关键装备,进而获得最佳的湿-... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

连续脱水出料装置结构示意图

连续式湿干两级厌氧发酵系统及其配套装置结构示意图

连续式湿干两级动态厌氧发酵设备制备生物燃气工艺流程图

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同预处理对秸秆木质纤维组分特性的影响[J]. 赵玲,李森,王聪,张敏,谷士艳,刘庆玉.  沈阳农业大学学报. 2017(02)
[2]温和湿热预处理对稻秸理化特性及生物产沼气的影响[J]. 杜静,陈广银,黄红英,靳红梅,奚永兰,钱玉婷,徐跃定,常志州.  中国环境科学. 2016(02)
[3]提高玉米秸秆厌氧消化产气能力的预处理技术研究进展[J]. 赵晨,崔馨月,刘广青,张瑞红,陈畅.  生态与农村环境学报. 2015(05)
[4]秸秆与游离发酵液接触比例对产沼气特性的影响[J]. 杜静,陈广银,叶小梅,付广青,常志州.  中国环境科学. 2015(03)
[5]湿热处理技术工艺发展现状与趋势展望[J]. 潘炜,李鸣晓,祝超伟,夏天明,吕宁磬,朱金龙.  再生资源与循环经济. 2014(12)
[6]不同温度下氢氧化钠预处理对玉米秸秆甲烷产量的影响(英文)[J]. 宋籽霖,孙雪文,杨改河,闫志英,袁月祥,李东,李香真,刘晓风.  化工学报. 2014(05)
[7]农业秸秆湿干两级厌氧发酵制沼气技术[J]. 连淑娟,师晓爽,袁宪正,杨智满,王传水,郭荣波.  化工学报. 2014(05)
[8]湿热预处理对餐厨废弃物厌氧产氢发酵类型的影响[J]. 夏天明,黄凯锋,李鸣晓,祝超伟,魏自民,贾璇,杨洋.  环境工程技术学报. 2014(02)
[9]预处理技术在生物质热化学转化中的应用[J]. 刘华敏,马明国,刘玉兰.  化学进展. 2014(01)
[10]木质纤维素预处理技术及其机理研究进展[J]. 亓伟,王闻,王琼,余强,谭雪松,庄新姝,袁振宏.  新能源进展. 2013(02)

博士论文
[1]我国生物质原料资源及能源潜力评估[D]. 张蓓蓓.中国农业大学 2018
[2]可抽提物对玉米秸秆水热预处理效果的影响研究[D]. 李梓木.哈尔滨工业大学 2016
[3]玉米干秸秆氨化过程机理及厌氧消化研究[D]. 郜晋楠.郑州大学 2016
[4]木质生物质水热资源化利用过程机理研究[D]. 肖领平.北京林业大学 2014
[5]两段式厌氧工艺产甲烷发酵特性及微生物生态调控机制研究[D]. 赵光.哈尔滨工业大学 2013
[6]秸秆沼气厌氧发酵的预处理工艺优化及经济实用性分析[D]. 宋籽霖.西北农林科技大学 2013
[7]生物预处理玉米秸秆厌氧干发酵特性及沼渣基质利用的研究[D]. 赵玲.沈阳农业大学 2011
[8]用于提高稻草厌氧消化性能的固态氢氧化钠化学预处理方法与机理研究[D]. 何艳峰.北京化工大学 2008

硕士论文
[1]农作物秸秆干式厌氧发酵特性的研究[D]. 林峰.南京师范大学 2013
[2]高浓度有机质厌氧发酵降解研究[D]. 冯晓伟.西华大学 2008
[3]玉米秸秆厌氧消化试验研究[D]. 高志坚.北京化工大学 2004



本文编号：3369549