由于秸稈結構復雜、致密,難以被微生物高效降解,需要利用有效的前處理破壞木質纖維素之間的連接,從而提高微生物對秸稈的可及性,實現(xiàn)秸稈在厭氧消化反應中的高效生物轉化。利用氧化劑的氧化性降解秸稈中的木質素,并將部分纖維素、半纖維素大分子降解為小分子可溶性糖,破壞纖維素、半纖維素和木質素之間的纏繞包裹結構,便于厭氧微生物將糖類高效轉化為甲烷等產(chǎn)品。本文通過大量試驗發(fā)現(xiàn)常溫過硫酸鈉預處理和熱活化過硫酸鈉預處理均能破壞秸稈的結構,其中熱活化過硫酸鈉的預處理效果最好,能明顯破壞木質纖維素的復雜結構,從而促進厭氧消化反應的進行。本文考察了常溫下Na2S2O8預處理和熱活化Na2S2O8預處理兩種不同的預處理方式對玉米秸稈預處理效果的影響。通過單因素試驗比較不同影響因素對預處理效果的影響,并利用正交試驗和單因素試驗結合的方式得到最優(yōu)預處理條件,然后選擇預處理效果最佳的熱活化Na2S2O8預處理作為玉米秸稈厭氧消化的前處理,探究熱活化過硫酸鈉預處理對厭氧消化性能的影響。試驗結果表明:（1）通過單因素試驗考察了 Na2S2O8投加量、預處理時間、固液質量比和溶液pH對常溫Na2S2O8預處理效果的影響,結果... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１技術路線圖??Ｆｉｇ．１－１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??

??３．４．３正交試驗最優(yōu)結果驗證????９＊＾??Ｉ?Ｉ還原糖得率■■秸稈降解率??＇??２０?－?［＊１?－?２０??＾?１５?－?［ｉ?－?１５?＾??一?Ｆ?ｐ?ｆｉ?＾??？?．?＾?．腓??ｍ?ｆ?ｒ?ｐ?ｐ?＾??Ｓ１０?？?－１〇｜??ｓ?．趣??５?－?－?５??〇ｌ?Ｊ?■?Ｊ?■?Ｊ?Ｊ?ＢＪｌＪＢＪＢＪｌＪｌＪＢＪＢ．ｌｏ??０?４?８?１２?１６?２０?２４?２８?３２?３６?４０?４４?４８??時間（ｈ）??圖３－１１正交試驗結果驗證??Ｆｉｇ．３－１１?Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｒｅｓｕｌｔｓ??正交試驗結合單因素試驗得出的最優(yōu)預處理條件為固液比為１：１０，預處理時間為??１６?ｈ，活化溫度為５０°Ｃ，溶液ｐＨ為５，過硫酸鈉投加量為０．５％，但正交表中并未出??現(xiàn)該組合，需要通過試驗進一步驗證，試驗結果如圖３－１１和表３－６所示。隨時間增長，??至１６?ｈ時秸桿降解率達到最高，１６?ｈ后降解率基本保持不變。結果表明該組合下的秸??稈降解率為２３．４３％，還原糖得率為１６．７５％，相較于相同條件下預處理４８?ｈ，秸稈降??解率相差不大但還原糖得率遠高于預處理４８ｈ的，但兩組的秸稈降解率均優(yōu)于正交表??中的最優(yōu)組合。??表３－６正交最優(yōu)條件結果驗證表??Ｔａｂｌｅ?３－６?Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ?ｏｐｔｉｍａｌ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ?ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ??試驗組活化溫度預處理時過硫酸鈉?ｐＨ?固液比秸稈降解還原糖得???ｒｃ?間／ｈ?投加量／％?率／％?＾／〇／〇??１

??１０?＊—■一＾?—寧白對照組?—空白對照ｆｆｌ?Ｔ．??９?■?—?１％過硫酸鈉?—１％過逋酸鈉?＼??８?－?—＾―?１％過硫酸鈉＋ＴＢＡ?２?－?酸鈉＋１８厶?＼????７?．?—．—？１％過硫槲鈉＋ＭｅＯＨ?！?＇?——￣１％過味故鈉？ＭｅＯＨ??６０?４?８?１２?１６?２０?２４?２８?３２?３６?４０?４４?４８?〇０?４?８?１２?１６?２０?２４?２８?３２?３６?４０?４４?４８??時間（ｈ＞?時間（ｈ）??ａ?ｂ??圖４－１秸稈過硫酸鹽預處理的自由基確定（ａ．秸桿降解率；ｂ．還原糖得率）??Ｆｉｇ．４－１?Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｒｅｅ?ｒａｄｉｃａｌｓ?ｉｎ?ｓｔｒａｗ?ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ?ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ??（ａ．?ｓｔｒａｗ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ；?ｂ．?ｙｉｅｌｄ?ｏｆ?ｒｅｄｕｃｉｎｇ?ｓｕｇａｒ）??為了揭示實驗體系中玉米秸稈降解的反應物種，將甲醇（ＭｅＯＨ）和叔丁醇（ＴＢＡ）??３９??


本文編號：3378275