玉米秸稈作為我國(guó)分布范圍廣,產(chǎn)量較大的一種農(nóng)業(yè)廢棄物,其資源化利用受到廣泛關(guān)注。利用厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷技術(shù)處理玉米秸稈,是使其變廢為寶的有效手段。但是,由于玉米秸稈結(jié)構(gòu)致密、復(fù)雜,直接厭氧發(fā)酵存在產(chǎn)氣效率低、發(fā)酵周期長(zhǎng)的問(wèn)題,預(yù)處理技術(shù)能夠明顯提高玉米秸稈厭氧發(fā)酵的效率。其中底物的化學(xué)預(yù)處理技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,但是傳統(tǒng)的化學(xué)預(yù)處理技術(shù)存在化學(xué)藥劑用量大、預(yù)處理廢液等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,本論文研究了玉米秸稈厭氧發(fā)酵的固態(tài)預(yù)處理技術(shù)。該技術(shù)化學(xué)藥劑用量少,預(yù)處理過(guò)程中無(wú)廢液產(chǎn)生,并且可在室溫下、物料儲(chǔ)存中進(jìn)行,厭氧發(fā)酵前無(wú)需固/液分離。此外,采用的預(yù)處理藥劑在發(fā)酵殘余物中得以保留,對(duì)厭氧發(fā)酵殘余物的資源化利用具有重要意義。本文以玉米秸稈為發(fā)酵底物,分別采用氫氧化鉀（KOH）、尿素對(duì)玉米秸稈進(jìn)行固態(tài)預(yù)處理。本研究的目的是探究不同預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)玉米秸稈纖維組分和結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)合可溶性底物（SCOD）、揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）和氨氮濃度分析玉米秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣性能,使用Modified Gompertz（GM）方程對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和理論預(yù)測(cè),綜合分析為玉米秸稈厭氧發(fā)酵工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。主要... 

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厭氧發(fā)酵四階段理論

酆銜鎦?磺掖嬖謨諳赴?壁中。它是由三種不同的無(wú)定形雜聚物組成的苯丙烷單元。木質(zhì)素的主要作用是賦予植物結(jié)構(gòu)支撐，不滲透性和抗微生物攻擊和氧化應(yīng)激的能力。木質(zhì)素通常溶解于中性條件下180℃左右的水中。然而，木質(zhì)素在酸性，中性或堿性環(huán)境中的溶解度取決于木質(zhì)素的前體（香豆素，松柏醇，芥子醇或它們的組合）[19]。農(nóng)作物秸稈含有大量的木質(zhì)纖維素化合物，纖維素、半纖維素和木質(zhì)素之間的緊密結(jié)構(gòu)使秸稈難以降解并導(dǎo)致低的甲烷產(chǎn)率[20]，因此在厭氧發(fā)酵之前有必要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的預(yù)處理作用如圖1-3所示[1]。預(yù)處理過(guò)程可以有效去除部分木質(zhì)素和半纖維素，降低纖維素結(jié)晶度，并增加生物量的孔隙度（可及表面積），從而提高秸稈的發(fā)酵率[21]。圖1-3木質(zhì)纖維素生物質(zhì)預(yù)處理機(jī)制Fig.1-3Schematicofpretreatmentforlignocellulosicbiomass1.4生物質(zhì)秸稈厭氧發(fā)酵預(yù)處理技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀近年來(lái)，研究者將注意力集中在秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的預(yù)處理方法上�？傮w而言，預(yù)處理方法包括物理，化學(xué)，生物和組合預(yù)處理方法。高效的預(yù)處理技術(shù)需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)要求：盡可能保留纖維素、半纖維素組分；最大限度地去除木質(zhì)素；盡可能減少碳水化合物的損失；避免產(chǎn)生抑制水解酶和消化微生物活性的物質(zhì)。在選擇預(yù)處理方法時(shí)，應(yīng)綜合考慮上述所有要求以及預(yù)處理過(guò)程的成本和經(jīng)濟(jì)效益，以獲得最終產(chǎn)品。

技術(shù)路線圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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