玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣工藝試驗(yàn)研究

【摘要】： 我國農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量豐富,有效利用農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)能源,是我國解決農(nóng)村和城鎮(zhèn)生活用能問題的重要途徑之一,加快農(nóng)村沼氣建設(shè)和大力發(fā)展沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè),是新時(shí)期農(nóng)業(yè)發(fā)展的主題,也是農(nóng)村全面建設(shè)小康社會(huì)的有效途徑。農(nóng)作物秸稈的特點(diǎn)是木質(zhì)纖維素含量較高,而厭氧微生物的木質(zhì)纖維素降解消化能力較弱,導(dǎo)致秸稈厭氧消化率低、產(chǎn)氣量少,從而限制了農(nóng)作物秸稈生物氣生產(chǎn)的大規(guī)模應(yīng)用。以前沼氣的傳統(tǒng)原料是禽畜糞便,但由于現(xiàn)在養(yǎng)殖業(yè)多采取規(guī)?；B(yǎng)殖的方式,糧食漲價(jià)等各種原因?qū)е罗r(nóng)戶散養(yǎng)畜禽的積極性受到影響。所以因原料不足或沼氣池缺乏原料,影響了沼氣的產(chǎn)量,有的因無發(fā)酵原料,沼氣池常年不產(chǎn)氣,甚至出現(xiàn)棄池現(xiàn)象。 為了解決上述問題,本文以北方常見的玉米秸稈為研究對象,通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)試驗(yàn)和認(rèn)真、精確的數(shù)據(jù)處理,對玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,得到以下主要內(nèi)容與研究結(jié)論: (1)玉米秸稈預(yù)處理的最佳工藝條件的確定。通過正交試驗(yàn)的方法研究玉米秸稈預(yù)處理的最佳條件,試驗(yàn)分析得到:玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣預(yù)處理的最佳條件:復(fù)合菌量添加量為0.25%,含水率為70%,堆漚溫度達(dá)到50℃和接種物接種時(shí)間為80h后。 (2)玉米秸稈干發(fā)酵的最佳工藝條件的確定。同樣,通過正交試驗(yàn)的方法研究玉米秸稈干發(fā)酵的最佳條件,試驗(yàn)分析得到:玉米秸稈干發(fā)酵的最佳條件:接種量為25%,料液濃度為25%,促進(jìn)劑添加量為75g/m3和pH值為7.0。 (3)最佳工藝條件下玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣對比試驗(yàn)。試驗(yàn)選取三組玉米秸稈,研究加復(fù)合菌劑進(jìn)行預(yù)處理和加入促進(jìn)劑進(jìn)行干發(fā)酵,對玉米秸稈主要組分含量變化和產(chǎn)氣情況的影響。研究發(fā)現(xiàn):玉米秸稈加復(fù)合菌劑進(jìn)行預(yù)處理之后,成分發(fā)生了有利于厭氧發(fā)酵進(jìn)行的變化,啟動(dòng)易成功,不易酸化,而且,再加促進(jìn)劑有利于干發(fā)酵的進(jìn)行,產(chǎn)氣量得到提高。 同時(shí),試驗(yàn)結(jié)果得到:在玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣的最佳工藝技術(shù)條件下,加復(fù)合菌劑預(yù)處理后再加促進(jìn)劑進(jìn)行干發(fā)酵,能有效促進(jìn)秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣的進(jìn)行,產(chǎn)氣量比不加復(fù)合菌劑預(yù)處理提高40.8%。 【關(guān)鍵詞】：玉米秸稈 預(yù)處理 干發(fā)酵工藝 沼氣
【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】：2009
【分類號】：S216.4
【目錄】：

• 致謝4-9
• 摘要9-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-20
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 秸稈的主要利用途徑及存在的問題13-14
• 1.2.1 秸稈的主要利用途徑13
• 1.2.2 秸稈利用存在的問題13-14
• 1.3 秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)14-18
• 1.3.1 秸稈的組成成分及其特性14-15
• 1.3.2 秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣原理15
• 1.3.3 與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的區(qū)別與優(yōu)勢15-16
• 1.3.4 秸稈干發(fā)酵的關(guān)鍵技術(shù)16-18
• 1.4 秸稈干發(fā)酵的國內(nèi)外研究狀況及前景18-19
• 1.5 課題研究的主要內(nèi)容19-20
• 2 試驗(yàn)材料、儀器及測試方法20-26
• 2.1 試驗(yàn)材料20-21
• 2.1.1 干發(fā)酵原料20
• 2.1.2 厭氧發(fā)酵菌劑20-21
• 2.1.3 接種物21
• 2.2 主要試驗(yàn)儀器21
• 2.3 分析測試方法21-24
• 2.3.1 TOC 含量的測定21-22
• 2.3.2 纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等含量的測定22
• 2.3.3 TS 和VS 值的測定22-23
• 2.3.4 產(chǎn)氣量的測定23
• 2.3.5 沼氣成分的測定23-24
• 2.3.6 池容產(chǎn)氣率的測定24
• 2.4 正交試驗(yàn)方法24-26
• 3 玉米秸稈預(yù)處理最佳工藝條件的確定26-31
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原理26-27
• 3.1.1 影響預(yù)處理的因素26
• 3.1.2 正交實(shí)驗(yàn)26-27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)27
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟27-28
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)安排28
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論28-30
• 3.3.1 不同預(yù)處理?xiàng)l件下的秸稈干發(fā)酵產(chǎn)氣量28
• 3.3.2 最佳預(yù)處理?xiàng)l件的確定28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 玉米秸稈干發(fā)酵最佳工藝條件的確定31-36
• 4.1 實(shí)驗(yàn)原理31-32
• 4.1.1 影響干發(fā)酵的因素31-32
• 4.1.2 正交實(shí)驗(yàn)32
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)32-34
• 4.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)32-33
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟33
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)安排33-34
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-35
• 4.3.1 不同干發(fā)酵條件下的秸稈干發(fā)酵產(chǎn)氣量34
• 4.3.2 最佳干發(fā)酵條件的確定34-35
• 4.4 本章小結(jié)35-36
• 5 最佳條件下的玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣對比試驗(yàn)36-46
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟36-38
• 5.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)36
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟36-38
• 5.2 最佳條件下的預(yù)處理試驗(yàn)38-39
• 5.3 最佳條件下的干發(fā)酵試驗(yàn)39-41
• 5.3.1 干發(fā)酵對玉米秸稈主要成分變化的影響39-40
• 5.3.2 玉米秸稈干發(fā)酵主要成分降解情況40-41
• 5.4 添加復(fù)合菌劑、促進(jìn)劑后，對玉米秸稈干發(fā)酵的影響41-44
• 5.4.1 干發(fā)酵過程中酸堿度的變化41-42
• 5.4.2 干發(fā)酵過程中的產(chǎn)氣情況42-43
• 5.4.3 干發(fā)酵產(chǎn)沼氣甲烷成分的變化情況43-44
• 5.5 本章小結(jié)44-46
• 6. 結(jié)論與建議46-48
• 6.1 結(jié)論46
• 6.2 建議46-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• ABSTRACT52-53

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玉米秸稈在沼氣生產(chǎn)中的利用研究進(jìn)展    宗文明;曹成茂;邱磊;楊智良;劉偉偉;

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世界最新干法沼氣發(fā)酵技術(shù)    

生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)及其研究進(jìn)展    高蔭榆;雷占蘭;郭磊;謝何融;陳才水;

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大型沼氣純秸稈高速干發(fā)酵工藝在高平市一次點(diǎn)火成功    姜森林;溫宏宇;

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木質(zhì)生物質(zhì)粉碎及規(guī)模化制粉機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究    付敏

作物秸稈的微生物降解研究    劉保平

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生物與化學(xué)預(yù)處理對玉米秸稈生物氣產(chǎn)量的影響研究    楊懂艷

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不同接種量對玉米秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的影響    郗登寶;黃梟;邱鑫;張永鋒;

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汽爆預(yù)處理青玉米秸稈厭氧發(fā)酵特性    徐桂轉(zhuǎn);范帥堯;王新鋒;田道盟;張百良;

太陽能蒸汽爆破和微波預(yù)處理對玉米秸稈產(chǎn)沼氣的影響    劉偉偉;馬歡;曹成茂;楊智良;趙敏暉;孔曉玲;胡曉辰;

超聲波預(yù)處理對秸稈發(fā)酵的影響    馮磊;陳巖;李潤東;

秸稈沼氣預(yù)處理技術(shù)的研究與探討    徐澤敏;趙國明;牟莉;

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以沼氣發(fā)酵為目標(biāo)的木質(zhì)纖維素預(yù)處理方法    王芳;易維明;牛衛(wèi)生;張德俐;

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酸性半纖維素降解菌篩選、鑒定及發(fā)酵條件研究    徐有權(quán)

低溫降解纖維素的微生物的分離及其降解特性分析    樊兆陽

有機(jī)固廢高效好氧—厭氧聯(lián)合反應(yīng)能源回收與利用研究    韓成付

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麥秸與奶牛場廢水混合厭氧發(fā)酵技術(shù)研究    鮑習(xí)峰

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不同加水量對玉米秸稈發(fā)酵酒精的影響    董惠鈞;李華;賈士儒;

玉米秸稈的飼料加工利用技術(shù)探析    侯方安;康云友;

玉米秸稈雙孢蘑菇冬種技術(shù)的研究與推廣    孟麗;許桂芳;

利用玉米秸稈制備定向刨花板的研究    楊蕊;

長期施用玉米秸桿對黑土團(tuán)聚體中腐殖質(zhì)組成和性質(zhì)的影響    陳輝;竇森;

玉米秸稈顆粒燃料致密成型電耗測試    李在峰;雷廷宙;何曉峰;楊樹華;

玉米秸稈微貯喂牛效果好    辛志;白春會(huì);丁玉臣;曹桂霞;

青貯玉米是我國北方畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最有效保障    閆貴龍;刁其玉;

玉米秸稈做溫室：省錢效益高    樂亭縣樂亭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)辦 李世珍

廣平4.5萬畝秸稈變成飼料“罐頭”    馬永存、寧學(xué)玲、姜艷

廣平秸稈飼料“遠(yuǎn)嫁”韓國    記者 鄭惠華通訊員 馬永存 郝愛良

玉米秸稈變成金    張相 羅立源 記者　付強(qiáng)

玉米秸稈飼料加工十大技術(shù)    

13萬畝玉米秸稈何時(shí)生金    本報(bào)記者 楊濤軍

冬季如何堆制玉米秸稈肥    吳凡

開魯縣為玉米秸稈管理“立法”    楊衛(wèi)東

玉米秸稈栽培食用菌要點(diǎn)    沈瑞

山東張店：玉米秸稈變成寶貴資源    本報(bào)記者 單保江通訊員 張秀貴

微波輔助下木質(zhì)纖維素降解與溶解過程的研究    牟莉

利用玉米秸稈制取燃料乙醇的關(guān)鍵技術(shù)研究    陳明

玉米秸稈保質(zhì)貯存及水熱反應(yīng)處理提高可生化性方法的研究    孫優(yōu)善

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

穴位針刺預(yù)處理抗大鼠腦缺血再灌注損傷作用及其機(jī)制的研究    陳澤斌

硫化氫預(yù)處理骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠急性心肌梗死的實(shí)驗(yàn)研究    解新星

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)—近紅外光譜法用于藥物無損非破壞定量分析的研究    竇英

SAR實(shí)時(shí)信號預(yù)處理和高分辨率實(shí)時(shí)成像處理系統(tǒng)的研究    陳冰冰

心電信號分析與虛擬式心電自動(dòng)分析儀的開發(fā)    萬相奎

燃料乙醇固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)工藝的研究    王瑞明

玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣工藝試驗(yàn)研究    武少菁

纖維素酶高產(chǎn)菌株選育與玉米秸稈生產(chǎn)酒精工藝研究    王倩

甜椒有機(jī)栽培基質(zhì)的研究    邊鳴鏑

微生物處理玉米秸稈生產(chǎn)蛋白飼料的研究    張紅蓮

松嫩草原重度鹽堿化草地玉米秸稈改良研究    吳泠

添加劑對玉米秸稈青貯飼料質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究    席興軍

利用體外產(chǎn)氣法研究玉米秸稈瘤胃發(fā)酵的影響因素    許琴

玉米秸稈莖葉分離機(jī)理試驗(yàn)研究    高夢祥

奶牛常用飼草瘤胃降解規(guī)律的研究    賈海軍

腐熟玉米秸稈基質(zhì)與促生菌在無土栽培辣椒上的應(yīng)用效果    石慧芳