可再生能源緊缺和生物質(zhì)等廢棄物資源化利用是當(dāng)今世界面臨的重大課題。以秸稈等農(nóng)作物廢棄物作為原料,改進(jìn)傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的研究也成為了當(dāng)下研究的熱點。分別以營養(yǎng)液和水稻秸稈作為發(fā)酵底物,在發(fā)酵瓶(500mL)和帶攪拌的發(fā)酵罐(30L)中,利用外源H2和CO2厭氧發(fā)酵原位合成CH4。實驗探索發(fā)酵溫度、攪拌強度、外源氣體組成(H2/CO2比)及流量等參數(shù)對發(fā)酵過程中的產(chǎn)氣規(guī)律和組成的影響,以確定適宜的反應(yīng)條件;根據(jù)不同條件下食氫產(chǎn)甲烷菌利用H2和CO2的發(fā)酵表現(xiàn),解析沼氣中各組分的變化規(guī)律。H2在氣液界面?zhèn)髻|(zhì)阻力大,強化攪拌能整體上提高外源氫氣的利用率。在攪拌條件一定時,CH4的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度、外源氣體組成(H2/CO2比)及通量的升高而升高;反應(yīng)適宜的溫度在55℃⁶5℃之間,在溫度到達(dá)55℃后繼續(xù)升溫,沼氣中各組分體積分?jǐn)?shù)變化不大。以營養(yǎng)液為底物的厭氧發(fā)酵中,外源氫氣的引入能明顯提高厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)量和CH4的體積分?jǐn)?shù),外源氣體組成H2/CO2比5:1為宜,發(fā)酵適宜的溫度在55℃⁶5℃之間。以秸稈為底物的厭氧發(fā)酵中,以純H2作為外源氣為宜。在溫度...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 選題背景及意義
    1.2 本文研究內(nèi)容
    1.3 研究創(chuàng)新點
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 沼氣厭氧發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)研究
        2.1.1 沼氣發(fā)酵過程
        2.1.2 沼氣發(fā)酵的微生物種類
        2.1.3 秸稈利用的現(xiàn)狀
        2.1.4 沼氣的綜合利用
    2.2 沼氣中二氧化碳的去除方法
        2.2.1 吸收法
        2.2.2 吸附法
        2.2.3 低溫分離法
        2.2.4 膜分離法
        2.2.5 原位提純法
        2.2.6 小結(jié)
第三章 實驗部分
    3.1 實驗原理及方案
    3.2 實驗裝置
    3.3 實驗材料
    3.4 實驗步驟及條件控制
        3.4.1 實驗步驟
        3.4.2 實驗條件的控制
    3.5 實驗分析方法
        3.5.1 TS、VS的測定
        3.5.2 外源氣體通量校正因子的確定
        3.5.3 沼氣日產(chǎn)量、累積產(chǎn)量的測定
        3.5.4 沼氣中甲烷、二氧化碳和氫氣含量的測定
第四章 營養(yǎng)液為底物外源氫氣間歇厭氧發(fā)酵合成甲烷
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 溫度對沼氣組分含量的影響
        4.2.2 外源氣體分壓比對沼氣組分含量的影響
        4.2.3 外源氣體分壓比和溫度對沼氣產(chǎn)氣規(guī)律的影響
    4.3 小結(jié)
第五章 秸稈為底物外源氫氣間歇厭氧發(fā)酵合成甲烷
    5.1 引言
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 溫度對沼氣組分含量的影響
        5.2.2 外源氣體分壓比對沼氣組分含量的影響
        5.2.3 外源氣體分壓比和溫度對沼氣產(chǎn)氣規(guī)律的影響
    5.3 小結(jié)
第六章 秸稈為底物外源氫氣發(fā)酵合成甲烷擴大試驗
    6.1 引言
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 攪拌強度對沼氣組分含量的影響
        6.2.2 H2流量對沼氣組分含量的影響
    6.3 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文



本文編號：3999407