植物殘體腐解過程物質組成與能量變化特征
發(fā)布時間:2020-06-14 08:52
【摘要】:農(nóng)作物的秸稈含有豐富的木質素、纖維素和半纖維素等物質,我國在秸稈能源化利用方面已取得了一定的成績,但是秸稈一直存在利用率低和浪費嚴重等問題。如何讓秸稈的生物質能源最大的發(fā)揮效益,已成為科學家重點關注和研究的熱點課題。對秸稈進行有效的處置,提高秸稈的能源化的利用,激發(fā)秸稈生物質能,建立生物質能利用技術,具有舉足輕重的意義和廣闊的前景。本試驗通過室內培養(yǎng)實驗(70天)研究,以秸稈為基礎,在控制不同的條件下,闡明不同腐解時期腐解物熱值、粗纖維、粗蛋白以及腐解率的變化規(guī)律,并進一步研究秸稈細度、加氮和添加微生物對熱值變化的影響,得出以下結論: 1.不同處理的秸稈在腐解期內腐解物熱值的動態(tài)變化趨勢是波動的,不規(guī)律的,吸能和放能交替進行,并且整個過程分為三個階段:劇烈波動階段,波動減緩階段,穩(wěn)定階段。添加微生物菌劑的處理在整個腐解過程中的波動更為劇烈,而且在其他條件一樣的前提下,添加微生物處理的平均熱值高于未添加微生物的處理,C/N=25且添加微生物菌劑的處理的平均熱值是最大的。秸稈的細度越小越有利于腐解作用的進行。 2.腐解期內各處理的粗纖維的含量的變化趨勢是下降的。由于黑曲霉具有分解纖維素的作用,在其他條件一致的情況下,添加微生物的處理的粗纖維含量低于未添加微生物的處理。1cm的新鮮秸稈的粗纖維含量低于3cm的處理的粗纖維含量。C/N為25且添加黑曲霉的處理的粗纖維含量在整個腐解期內的平均值最小,可能是因為C/N為25最適合黑曲霉的生長,使得黑曲霉的活動最為激烈,分解作用最強烈。 3.不同的處理的粗蛋白的變化趨勢總體是上升的,添加微生物的處理上升的幅度較大。秸稈的細度相同的條件下,添加微生物的處理在腐解期內總體趨勢一致,未添加微生物處理的總體趨勢一致。相同細度和C/N的前提下,添加微生物處理的含量大于未添加微生物的處理。 4.腐解過程中各處理在不同時期的腐解率大致可分為三個階段:快速分解階段-緩慢分解階段-穩(wěn)定階段。而且其他條件相同的條件下,添加黑曲霉的處理的平均腐解率高于未添加黑曲霉的處理。在添加微生物的處理中,C/N為25的處理的腐解率的平均值最大。秸稈細度越小,腐解率越大。 5.由相關性分析得,粗纖維與熱值的相關性大,且呈正相關關系,粗蛋白與熱值的也有一定的相關性,且呈負相關關系
【學位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:S216.2
【圖文】:
度會一直升高到 1400℃,在這個過程中會不斷的發(fā)生放熱或吸熱反應,待測樣的溫參比物的溫度是不相同的,它們之間是存在溫度差的,之間的溫度差熱會產(chǎn)生一定力差,整個壓力差證實我們所需要求得的一種物質,輸出的曲線就是差熱曲線供試氣體的選擇:因為在儀器中的反應可能是這種反應也可能是不同這種反應的,所以氣體的性質地整體的過程有著很重要的影響,它需要與整體的活動條件相適應氣有時候是可以利用的,如果分解的物質不與空氣反應,當發(fā)生反應時這種氣體是不行的,在這種情況下,惰性氣體可能是一個不錯的選擇,可以防止發(fā)生不同程度化過程,氣氛的選擇與反應過程中的特征需要相適應,如果說降解的物質不與空氣反應的話,整個狀態(tài)呈現(xiàn)為活動的氣體比寂靜的氣體具有更為顯著的效果,原因很,是因為寂靜的氣體由于它不能適應儀器中的整個氛圍,會對結果造成不好的影響.2 烘干玉米秸稈腐解過程腐解物熱值動態(tài)變化特征
理 2 的最大值是最小值的 2.27 倍,處理 6 的最大值是最小值的 2.04 倍,可能是因為添加了微生物菌懸液的影響,而且整個培養(yǎng)期內的溫度適合微生物的生長,微生物的活性較強,微生物的分解合成作用激烈,能量活性物質變化相對比較大,腐解物的熱值變化較劇烈。從圖 3-1 可以看出,第一次峰值出現(xiàn)在腐解前期,在腐解的第 10 天左右,且此值為腐解過程中出現(xiàn)的最大值。除處理 1 以外的其他處理的 Qv 的最大值均出現(xiàn)在第 10天,而處理 1 的最大值推遲了 10 天,可能是受 C/N 較低和無添加微生物的影響。處理4 (C/N(25)+菌懸液)的熱值得峰值最大。在整個腐解期內的各處理的熱值的平均值中最大的為處理 4 為 36.74KJ/g,且在各個腐解期內,處理 4 都處于較高的水平,可能是因為 C/N 為 25 最適合黑曲霉的生長,微生物的分解和合成作用也最激烈,使得結構簡單的小分子化合物增加,能量活性物質含量較高;相同 C/N 時,添加微生物的處理的熱值均大于未添加微生物的處理。3.3 新鮮玉米秸稈腐解過程腐解物熱值動態(tài)變化特征
本文編號:2712546
【學位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:S216.2
【圖文】:
度會一直升高到 1400℃,在這個過程中會不斷的發(fā)生放熱或吸熱反應,待測樣的溫參比物的溫度是不相同的,它們之間是存在溫度差的,之間的溫度差熱會產(chǎn)生一定力差,整個壓力差證實我們所需要求得的一種物質,輸出的曲線就是差熱曲線供試氣體的選擇:因為在儀器中的反應可能是這種反應也可能是不同這種反應的,所以氣體的性質地整體的過程有著很重要的影響,它需要與整體的活動條件相適應氣有時候是可以利用的,如果分解的物質不與空氣反應,當發(fā)生反應時這種氣體是不行的,在這種情況下,惰性氣體可能是一個不錯的選擇,可以防止發(fā)生不同程度化過程,氣氛的選擇與反應過程中的特征需要相適應,如果說降解的物質不與空氣反應的話,整個狀態(tài)呈現(xiàn)為活動的氣體比寂靜的氣體具有更為顯著的效果,原因很,是因為寂靜的氣體由于它不能適應儀器中的整個氛圍,會對結果造成不好的影響.2 烘干玉米秸稈腐解過程腐解物熱值動態(tài)變化特征
理 2 的最大值是最小值的 2.27 倍,處理 6 的最大值是最小值的 2.04 倍,可能是因為添加了微生物菌懸液的影響,而且整個培養(yǎng)期內的溫度適合微生物的生長,微生物的活性較強,微生物的分解合成作用激烈,能量活性物質變化相對比較大,腐解物的熱值變化較劇烈。從圖 3-1 可以看出,第一次峰值出現(xiàn)在腐解前期,在腐解的第 10 天左右,且此值為腐解過程中出現(xiàn)的最大值。除處理 1 以外的其他處理的 Qv 的最大值均出現(xiàn)在第 10天,而處理 1 的最大值推遲了 10 天,可能是受 C/N 較低和無添加微生物的影響。處理4 (C/N(25)+菌懸液)的熱值得峰值最大。在整個腐解期內的各處理的熱值的平均值中最大的為處理 4 為 36.74KJ/g,且在各個腐解期內,處理 4 都處于較高的水平,可能是因為 C/N 為 25 最適合黑曲霉的生長,微生物的分解和合成作用也最激烈,使得結構簡單的小分子化合物增加,能量活性物質含量較高;相同 C/N 時,添加微生物的處理的熱值均大于未添加微生物的處理。3.3 新鮮玉米秸稈腐解過程腐解物熱值動態(tài)變化特征
【參考文獻】
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本文編號:2712546
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