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玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣工藝試驗研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時間:2024-08-18 12:34:47
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玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣工藝試驗研究【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)

【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)小康社會的有效途徑。農(nóng)作物秸稈的特點是木質(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)行實驗研究,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。通過正交試驗的方法研究玉米秸稈預(yù)處理的最佳條件,試驗分析得到: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,通過正交試驗的方法研究玉米秸稈干發(fā)酵的最佳條件,試驗分析得到: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。試驗選取三組玉米秸稈,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,試驗結(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 試驗材料、儀器及測試方法20-26
  • 2.1 試驗材料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 實驗原理26-27
  • 3.1.1 影響預(yù)處理的因素26
  • 3.1.2 正交實驗26-27
  • 3.2 實驗設(shè)計27-28
  • 3.2.1 正交試驗設(shè)計27
  • 3.2.2 實驗步驟27-28
  • 3.2.3 實驗安排28
  • 3.3 實驗結(jié)果與討論28-30
  • 3.3.1 不同預(yù)處理條件下的秸稈干發(fā)酵產(chǎn)氣量28
  • 3.3.2 最佳預(yù)處理條件的確定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 實驗原理31-32
  • 4.1.1 影響干發(fā)酵的因素31-32
  • 4.1.2 正交實驗32
  • 4.2 實驗設(shè)計32-34
  • 4.2.1 正交試驗設(shè)計32-33
  • 4.2.2 實驗步驟33
  • 4.2.3 實驗安排33-34
  • 4.3 實驗結(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36-46
  • 5.1 試驗設(shè)計與步驟36-38
  • 5.1.1 試驗設(shè)計36
  • 5.1.2 實驗步驟36-38
  • 5.2 最佳條件下的預(yù)處理試驗38-39
  • 5.3 最佳條件下的干發(fā)酵試驗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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秸稈沼氣厭氧發(fā)酵的預(yù)處理工藝優(yōu)化及經(jīng)濟實用性分析    宋籽霖

玉米秸稈腐解復(fù)合菌系CSS-1的構(gòu)建、菌群組成及腐解特性研究    劉堯

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農(nóng)作物秸稈利用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展對策    王璐;肖健;

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農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利用途徑探討    胡明秀

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玉米秸稈腐解復(fù)合菌系CSS-1的構(gòu)建、菌群組成及腐解特性研究    劉堯

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纖維素酶高產(chǎn)菌株選育研究進(jìn)展    陳阿娜;湯斌;

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秸稈還田對作物產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響    李孝勇,武際,朱宏斌,王允青

秸稈堆腐還田對土壤肥力及作物產(chǎn)量的影響    張虎,常江

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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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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;

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