玉米秸稈厭氧發(fā)酵試驗研究

【摘要】： 圍繞我國大力開發(fā)利用生物質(zhì)能的重大需求,針對秸稈等木質(zhì)纖維原料厭氧生物轉(zhuǎn)化遇到的技術(shù)障礙,本文選取玉米秸稈為具體研究對象,對如何破除相關(guān)技術(shù)障礙,從而提高秸稈等木質(zhì)纖維類原料厭氧生物轉(zhuǎn)化效率的技術(shù)途徑進行了研究和探索。 論文主要開展了以下三個方面的研究: (1)玉米秸稈粉碎粒徑對其厭氧發(fā)酵特性的影響。選取三個不同的粒徑原料進行了批量厭氧發(fā)酵試驗,研究發(fā)現(xiàn):無論是在常溫和還是中溫條件下,在10—20cm、2—3cm和20—30目三個粒徑的原料中,日產(chǎn)氣量和累計產(chǎn)氣量均以2—3cm的最高,產(chǎn)氣效果最好。因此2—3cm可以作為推薦使用的粒徑。 (2)NaOH預處理對玉米秸稈厭氧發(fā)酵特性的影響。試驗結(jié)果表明:經(jīng)NaOH處理后秸稈的成分發(fā)生了變化,半纖維素發(fā)生了很大程度的降解,木質(zhì)素有小部分的降解,纖維素發(fā)生膨脹,結(jié)構(gòu)變得疏松,這些變化有利于厭氧發(fā)酵的進行。同時還發(fā)現(xiàn):NaOH處理對秸稈的厭氧發(fā)酵有促進作用,同樣的溫度、添加量和粒徑下,經(jīng)NaOH處理后的秸稈的日產(chǎn)氣量和累計產(chǎn)氣量均比未處理的高。 (3)玉米秸稈不同部位的厭氧發(fā)酵特性。根據(jù)玉米秸稈不同部位物化特性的差異,將秸稈分為莖稈、莖節(jié)和葉片三個部分,分別開展了厭氧發(fā)酵試驗,試驗發(fā)現(xiàn):莖稈部位的產(chǎn)氣效果最佳,為314.32ml/gTS,其次是葉片,為220.24ml/gTS,莖節(jié)最差,為189.56ml/gTS。 同時,根據(jù)所進行的系列研究發(fā)現(xiàn):在厭氧發(fā)酵過程中,微生物利用的主要物質(zhì)是纖維素和半纖維素。半纖維素是比較容易降解的物質(zhì),因此纖維素的降解是提高厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的關(guān)鍵所在。 【關(guān)鍵詞】：玉米秸稈 粒徑 NaOH處理 厭氧發(fā)酵
【學位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：S216.2
【目錄】：

• 致謝4-7
• 摘要7-8
• 1 文獻綜述8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 秸稈的組成成分及其特性9
• 1.3 秸稈的主要利用途徑9-11
• 1.3.1 秸稈飼料化10
• 1.3.2 秸稈作為工業(yè)原料10
• 1.3.3 秸稈還田及其它損失10-11
• 1.3.4 秸稈能源化11
• 1.4 秸稈厭氧發(fā)酵的國內(nèi)外研究狀況11-12
• 1.5 課題研究的主要內(nèi)容12-14
• 2 試驗材料和方法14-18
• 2.1 試驗材料14-15
• 2.1.1 發(fā)酵原料14
• 2.1.2 接種污泥14-15
• 2.2 試驗方法15
• 2.2.1 試驗裝置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15-17
• 2.3.1 纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等含量的測定15-16
• 2.3.2 產(chǎn)氣量的測定16
• 2.3.3 TS和VS值的測定16
• 2.3.4 沼氣成分的測定16-17
• 2.4 主要試驗儀器17-18
• 3 粒徑對玉米秸稈厭氧發(fā)酵的影響18-24
• 3.1 粒徑對厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響18-21
• 3.1.1 常溫下不同粒徑厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量比較分析18-19
• 3.1.2 中溫下不同粒徑厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量比較分析19-20
• 3.1.3 不同粒徑原料中溫和常溫厭氧發(fā)酵比較20-21
• 3.2 粒徑對發(fā)酵前后秸稈主要成分變化的影響21-23
• 3.2.1 常溫下粒徑對發(fā)酵前后各種纖維素含量變化的影響21-22
• 3.2.2 粒徑對中溫下發(fā)酵前后秸稈各種成分變化的影響22-23
• 3.2.3 粒徑對發(fā)酵前后秸稈成分變化的影響及其與產(chǎn)氣量的關(guān)系23
• 3.3 本章小結(jié)23-24
• 4 NaOH處理對玉米秸稈厭氧發(fā)酵的影響24-32
• 4.1 NaOH處理對玉米秸稈成分含量的影響24-25
• 4.2 NaOH處理對玉米秸稈厭氧發(fā)酵的影響25-28
• 4.2.1 NaOH處理對厭氧發(fā)酵過程中酸堿度的影響25-26
• 4.2.2 NaOH處理對厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響26-27
• 4.2.3 NaOH處理與未處理厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的比較27-28
• 4.3 NaOH處理對發(fā)酵后秸稈成分的影響及其與產(chǎn)氣的關(guān)系28-30
• 4.3.1 中溫NaOH處理和中溫未處理發(fā)酵后秸稈的主要成分比較28-29
• 4.3.2 NaOH處理發(fā)酵前后秸稈成分的變化與產(chǎn)氣的關(guān)系29-30
• 4.4 NaOH處理對厭氧發(fā)酵沼氣成分的影響30-31
• 4.5 本章小結(jié)31-32
• 5 秸稈不同部位厭氧發(fā)酵試驗32-36
• 5.1 秸稈不同部位的成分比較分析32-33
• 5.2 中溫不同部位玉米秸稈的厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣試驗33-34
• 5.3 發(fā)酵前后不同部位玉米秸稈的成分變化與產(chǎn)氣的關(guān)系34
• 5.4 本章小結(jié)34-36
• 6. 結(jié)論與建議36-37
• 6.1 結(jié)論36
• 6.2 建議36-37
• 參考文獻37-41
• 英文摘要41-42

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玉米秸稈微貯喂牛效果好    辛志;白春會;丁玉臣;曹桂霞;

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砂姜黑土區(qū)小麥玉米一年兩熟秸稈全量還田對夏玉米生育及產(chǎn)量影響研究    沈?qū)W善

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秸稈培肥土壤對大孔隙流中養(yǎng)分淋失的影響    耿玉輝

玉米秸稈厭氧發(fā)酵試驗研究    羅志華

玉米秸稈發(fā)酵產(chǎn)氫實驗研究    唐大惠

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