聯(lián)合預處理對小麥秸稈混合厭氧發(fā)酵的影響研究

【摘要】：目前,我國對秸稈和畜禽糞便等生物質資源的不合理利用現(xiàn)象日益嚴重,這對我國現(xiàn)有資源造成浪費的同時,秸稈的焚燒、畜禽糞便的不科學堆放也對我們的生活環(huán)境造成了很大的影響。因此,大力開發(fā)利用生物質能源是解決我國目前環(huán)境污染和能源緊缺問題的有效途徑,而利用農業(yè)廢棄秸稈和糞便進行厭氧發(fā)酵產沼氣是目前的研究重點。本研究針對秸稈單獨發(fā)酵產氣不佳和畜禽糞便原料不足的問題,模擬不同季節(jié),在低溫(15℃)、中溫(35℃)、高溫(55℃)下,利用NaOH和綠氧(GO)聯(lián)合對秸稈進行預處理。首先,在不同的溫度下篩選出最佳的聯(lián)合預處理濃度,其次,在此基礎上,根據(jù)不同溫度下篩選出來的最佳預處理濃度,先對秸稈進行預處理,再在相應的溫度下與牛糞按3:7、5:5、7:3的比例進行混合厭氧發(fā)酵,最終得出在不同溫度下聯(lián)合預處理后混合發(fā)酵的最佳配比組合,旨在為我國不同季節(jié)不同地區(qū)的沼氣高效利用提供理論支持。試驗結果如下:(1)在15℃、35℃、55℃下,選用不同濃度的NaOH和綠氧(GO)對秸稈進行預處理后厭氧發(fā)酵試驗,結果表明,15℃、35℃、55℃下得到的最佳預處理組合分別為3%NaOH+0.05%GO、2%NaOH+0.05%GO、2%NaOH+0.05%GO,與對應溫度下未經預處理組的效果相比,累積甲烷產氣量分別提高了86%、93%、87%。(2)在15℃、35℃、55℃,分別利用各溫度下的最佳處理組合對秸稈進行預處理,再在相應的溫度下用預處理后的秸稈和牛糞分別按3:7、5:5、7:3進行混合厭氧發(fā)酵試驗,結果表明,15℃、35℃、55℃下得到的最佳配比組合分別為D3(3:7)、E2(7:3)、F2(7:3),與對應溫度下未經預處理秸稈和牛糞混合組的效果相比,累積甲烷產量分別提高90%、98%、95%。 【關鍵詞】：厭氧發(fā)酵 畜禽糞便 小麥秸稈 聯(lián)合預處理 綠氧
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S216.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 前言10-21
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內外研究進展11-18
• 1.2.1 秸稈和畜禽糞便利用現(xiàn)狀和存在問題11-12
• 1.2.2 國內外秸稈預處理研究進展12-16
• 1.2.3 厭氧發(fā)酵研究進展16-18
• 1.3 研究的目的和意義18-19
• 1.4 研究內容19-20
• 1.5 技術路線20-21
• 第二章 試驗材料與方法21-25
• 2.1 試驗材料21
• 2.2 研究方法21-22
• 2.3 試驗方案22-23
• 2.4 試驗主要檢測指標和方法23-24
• 2.5 試驗數(shù)據(jù)處理24-25
• 第三章 結果與分析25-51
• 3.1 不同溫度下不同濃度聯(lián)合預處理對秸稈厭氧發(fā)酵特性的影響25-39
• 3.1.1 預處理后秸稈基本特性變化和電鏡掃描結果分析25-28
• 3.1.2 15℃下聯(lián)合預處理對秸稈厭氧發(fā)酵特性的影響28-31
• 3.1.3 35℃下聯(lián)合預處理對秸稈厭氧發(fā)酵特性的影響31-34
• 3.1.4 55℃下聯(lián)合預處理對秸稈厭氧發(fā)酵特性的影響34-37
• 3.1.5 聯(lián)合預處理組合線性回歸方程37-38
• 3.1.6 小結38-39
• 3.2 不同溫度下優(yōu)化組合處理秸稈與牛糞的不同配比對混合厭氧發(fā)酵的影響39-51
• 3.2.1 15℃下優(yōu)化組合處理秸稈與牛糞的不同配比對混合厭氧發(fā)酵的影響39-42
• 3.2.2 35℃下優(yōu)化組合處理秸稈與牛糞的不同配比對混合厭氧發(fā)酵的影響42-45
• 3.2.3 55℃下優(yōu)化組合處理秸稈與牛糞的不同配比對混合厭氧發(fā)酵的影響45-49
• 3.2.5 不同配比線性回歸分析49-50
• 3.2.6 小結50-51
• 第四章 結論與討論51-55
• 4.1 討論51-53
• 4.1.1 不同濃度綠氧和 Na OH 聯(lián)合預處理對秸稈結構的影響51
• 4.1.2 不同濃度綠氧—Na OH 對秸稈預處理效果和厭氧發(fā)酵產氣特性的影響51-52
• 4.1.3 同一濃度不同溫度下各處理對秸稈預處理效果和厭氧發(fā)酵產氣特性的影響52-53
• 4.1.4 不同配比對綠氧-Na OH 處理秸稈和牛糞厭氧發(fā)酵產氣特性的影響53
• 4.2 結論53-54
• 4.3 研究展望54-55
• 參考文獻55-59
• 致謝59-60
• 作者簡介60

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