小麥秸稈中溫厭氧干發(fā)酵氣肥潛力實驗研究

【摘要】： 本論文是在國家農(nóng)業(yè)科技跨越計劃項目“以秸稈能源化為核心的循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)集成與示范”(項目編號:2130106-38)的資助下完成。本文緊緊圍繞我國大力開發(fā)利用生物質(zhì)能的重大需求,針對如何提高秸稈沼氣干發(fā)酵綜合利用效益等問題,選用分布廣泛的小麥秸稈作為發(fā)酵原料,采用中溫干發(fā)酵,對不同發(fā)酵條件下小麥秸稈中溫干發(fā)酵的產(chǎn)氣情況和發(fā)酵殘留物的肥力進行了測定,力求通過實驗確定秸稈中溫厭氧干發(fā)酵沼氣產(chǎn)量和發(fā)酵殘留物肥力與發(fā)酵條件的關(guān)系,以期為中溫秸稈厭氧干發(fā)酵沼氣與有機肥聯(lián)產(chǎn)技術(shù)提供工藝優(yōu)化參數(shù),為進一步完善秸稈中溫厭氧干發(fā)酵理論和開發(fā)秸稈氣肥聯(lián)產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)參考。 本文主要從以下幾個方面進行了研究: (1)發(fā)酵原料的TS含量和沼氣產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系。本文配制秸稈量和接種量相同、TS含量分別為25%、35%、45%、55%的四個發(fā)酵組進行中溫發(fā)酵,實驗結(jié)果表明:發(fā)酵原料的TS含量較低的發(fā)酵組沼氣產(chǎn)量較多。 (2)接種量和沼氣產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系。本文配制秸稈量相同、發(fā)酵料TS含量為25%、稈渣比為1:6、1:8、1:10、1:12、1:14、1:16的六個發(fā)酵組進行中溫發(fā)酵,實驗結(jié)果表明:隨著接種量的提高,沼氣產(chǎn)量逐漸升高;單位TS質(zhì)量的沼氣產(chǎn)量先升高再降低,說明過量的接種物不利于產(chǎn)氣效率的提高,同時得出最佳稈渣比為1:10,其單位TS質(zhì)量的沼氣產(chǎn)量為75.4mL/g。 (3)接種量和甲烷產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系。實驗結(jié)果表明:隨著接種量的提高,甲烷產(chǎn)量和甲烷濃度逐漸升高;單位TS質(zhì)量的甲烷產(chǎn)量先升高再降低,說明較多的接種物有利于甲烷產(chǎn)量和甲烷濃度的提高但不利于產(chǎn)甲烷效率的提高。最佳稈渣比為1:10,其單位TS質(zhì)量的甲烷產(chǎn)量為31.8mL/g。 (4)不同發(fā)酵條件下發(fā)酵殘留物的肥力。實驗表明,小麥秸稈中溫厭氧干發(fā)酵的發(fā)酵殘留物中具有較豐富的營養(yǎng)物質(zhì),其肥力完全滿足國家生物有機肥產(chǎn)品要求,接近國家有機肥技術(shù)指標(biāo);在發(fā)酵原料TS含量為55%、稈渣比為1:6的發(fā)酵條件下,發(fā)酵殘留物的肥力較好。 (5)提出了一套小麥秸稈厭氧干發(fā)酵氣肥聯(lián)產(chǎn)工藝流程。 綜合上述實驗及結(jié)論,可以得到小麥秸稈中溫厭氧干發(fā)酵產(chǎn)肥兼顧產(chǎn)氣的最佳發(fā)酵條件:發(fā)酵料TS含量為55%、稈渣比為1:10,并提出了一套以秸稈干發(fā)酵所產(chǎn)沼氣為生產(chǎn)用能的生物有機肥生產(chǎn)流程。 【關(guān)鍵詞】：小麥秸稈 中溫厭氧干發(fā)酵 沼氣 生物質(zhì)有機肥
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：S216.4
【目錄】：

• 致謝4-8
• 摘要8-9
• 1 文獻綜述9-14
• 1.1 研究背景9
• 1.2 秸稈厭氧發(fā)酵技術(shù)狀況9-12
• 1.2.1 國內(nèi)外秸稈厭氧發(fā)酵研究狀況9-10
• 1.2.2 國內(nèi)外秸稈沼氣發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題研究內(nèi)容和意義12-14
• 1.3.1 課題意義12-13
• 1.3.2 研究目的13
• 1.3.3 研究內(nèi)容13-14
• 2 試驗材料和方法14-21
• 2.1 試驗材料14
• 2.1.1 發(fā)酵原料14
• 2.1.2 接種物14
• 2.1.3 浸種用小麥種子14
• 2.2 試驗方法14-15
• 2.2.1 試驗裝置14-15
• 2.2.2 發(fā)酵料液的濃度15
• 2.2.3 發(fā)酵溫度15
• 2.3 分析測試項目及方法15-19
• 2.3.1 發(fā)酵原料TS 含量的測定15
• 2.3.2 產(chǎn)氣量的測定15
• 2.3.3 沼氣成分的測定15-16
• 2.3.4 發(fā)酵殘留物pH 值的測定16
• 2.3.5 發(fā)酵殘留物中有機質(zhì)含量的測定16-17
• 2.3.6 發(fā)酵殘留物中全氮含量的測定17
• 2.3.7 發(fā)酵殘留物中全磷磷含量的測定17-18
• 2.3.8 發(fā)酵殘留物中速效磷含量的測定18
• 2.3.9 發(fā)酵殘留物中全鉀含量的測定18-19
• 2.3.10 發(fā)酵殘留物中速效鉀含量的測定19
• 2.3.11 小麥浸種實驗19
• 2.4 主要實驗儀器及化學(xué)試劑19-21
• 3 不同發(fā)酵條件下小麥秸稈中溫厭氧干發(fā)酵產(chǎn)氣情況研究21-34
• 3.1 TS 含量和沼氣產(chǎn)量關(guān)系的研究21-24
• 3.2 接種量和產(chǎn)氣情況關(guān)系的研究24-33
• 3.2.1 接種量和沼氣產(chǎn)量的關(guān)系25-28
• 3.2.2 接種量和甲烷產(chǎn)量的關(guān)系28-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 4 不同發(fā)酵條件下小麥秸稈中溫厭氧發(fā)酵殘留物肥力研究34-43
• 4.1 標(biāo)準(zhǔn)液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制34-36
• 4.2 不同TS 含量發(fā)酵條件下發(fā)酵殘留物中營養(yǎng)物質(zhì)的含量36-37
• 4.3 不同接種量發(fā)酵條件下發(fā)酵殘留物中營養(yǎng)物質(zhì)的含量37-38
• 4.4 發(fā)酵殘留物中營養(yǎng)物質(zhì)含量與國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的比較38-39
• 4.5 沼液浸種實驗39-40
• 4.6 小麥秸稈中溫厭氧發(fā)酵氣肥聯(lián)產(chǎn)工藝流程40-41
• 4.7 本章小結(jié)41-43
• 5 結(jié)論與建議43-44
• 5.1 結(jié)論43
• 5.2 建議43-44
• 參考文獻44-47
• ABSTRACT47-48

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