【摘要】：預處理在作物秸稈厭氧發(fā)酵過程中起著重要的作用，秸稈預處理可以提高發(fā)酵產(chǎn)氣效率，打破浮渣層，促進微生物對秸稈的分解利用。本試驗以玉米秸稈為原料，選用生物預處理劑（秸稈腐熟劑、微生物分解劑、微生物復合菌劑、糖酵酶、沼液、牛糞濾液、水）在不同的溫度條件下預處理玉米秸稈。通過測定預處理過程pH值、干物質(zhì)、揮發(fā)性干物質(zhì)、碳含量、氮含量，以及厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣速率、累積產(chǎn)氣量、甲烷含量、pH值、揮發(fā)性脂肪酸和堿度的變化，研究預處理過程中玉米秸稈物料特性的變化規(guī)律，以及預處理后秸稈的產(chǎn)氣特性變化。試探究預處理條件對厭氧發(fā)酵的影響，確定最佳的預處理劑和預處理溫度。 主要得出以下結論： （1）經(jīng)過生物預處理，玉米秸稈碳氮比下降。沼液的預處理效果最好，預處理后碳氮比下降了49.89%，厭氧發(fā)酵總產(chǎn)氣量最高，干物質(zhì)產(chǎn)氣量為205.11ml/d。微生物分解劑預處理后玉米秸稈在發(fā)酵過程中易產(chǎn)生酸化現(xiàn)象，抑制甲烷菌活性，產(chǎn)氣較差。菌劑處理組中，糖酵酶的預處理效果最好，秸稈腐熟劑的預處理效果最差。 （2）玉米秸稈在不同溫度下預處理后對厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣量影響不同，牛糞濾液組中，總產(chǎn)氣量按由大到小的順序排列為：30℃＞25℃＞35℃＞40℃＞CK；沼液組中，總產(chǎn)氣量按由大到小的順序排列為：25℃＞30℃＞CK＞40℃＞35℃；水處理組中，總產(chǎn)氣量按由大到小的順序為：30℃＞CK＞40℃＞35℃＞25℃。 （3）經(jīng)過三種不同的預處理劑，玉米秸稈在不同的預處理溫度下產(chǎn)氣效果不同，總產(chǎn)氣量按由大到小的順序排列為：沼液25℃組＞沼液30℃組＞牛糞濾液30℃組＞牛糞濾液25℃組＞水處理30℃組＞沼液對照組＞牛糞濾液35℃組＞水對照組＞牛糞濾液40℃組=水處理40℃組＞沼液40℃組＞水處理35℃組＞沼液35℃組＞牛糞濾液對照組＞水處理25℃組；可知，在25℃下沼液對玉米秸稈預處理的厭氧發(fā)酵總產(chǎn)氣量最高。 （4）pH值、揮發(fā)性脂肪酸和堿度的變化對厭氧發(fā)酵產(chǎn)生了較明顯的影響，堿度與揮發(fā)性脂肪酸的比值大小決定了發(fā)酵體系的產(chǎn)氣效果，該比值越高，發(fā)酵體系的產(chǎn)氣效率越高，反之發(fā)酵體系的產(chǎn)氣效率越低，甚至提前結束產(chǎn)氣。
【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】：S216.4

【參考文獻】

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本文編號：2804559