糖類物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)甲烷研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-19 10:43
作為自然界中最豐富的有機(jī)物,糖類物質(zhì)廣泛存在于各種廢棄物之中。本課題主要研究了不同糖的厭氧消化特性、木質(zhì)纖維素中主要成分(纖維素、半纖維素和木質(zhì)素)之間的共消化、纖維素含量較高的廢舊紡織物的厭氧消化特性。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:首先,研究了 20種單糖、寡聚糖和多糖的厭氧消化產(chǎn)甲烷特性,結(jié)果表明糖類的產(chǎn)甲烷潛力較高,基本都在300mL/g VS以上,生物降解率均在64%以上。糖苷鍵的類型對(duì)二糖厭氧消化的甲烷產(chǎn)量有一定的影響。寡糖和多糖的甲烷產(chǎn)量略高于其組成單糖。單糖和寡糖的厭氧消化基本無遲滯期,大部分多糖有2-3天的遲滯期。隨后,從小麥秸稈中提取了纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,并對(duì)它們的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析表征,將三種物質(zhì)按照1:0、3:1、1:1、1:3、和0:1比例兩兩混合進(jìn)行共消化實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明纖維素與半纖維素共發(fā)酵能有效提高甲烷產(chǎn)量和生物降解率,在3:1時(shí)甲烷產(chǎn)量最高。纖維素與木質(zhì)素、半纖維素與木質(zhì)素共消化時(shí)隨著木質(zhì)素含量的增加,甲烷產(chǎn)量和生物降解率隨之減小。微生物群落結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明,纖維素與半纖維素共消化時(shí)甲烷產(chǎn)量的提升可能與Clostridium sensu strict...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 厭氧消化
1.3 糖類
1.4 木質(zhì)纖維素
1.4.1 纖維素
1.4.2 半纖維素
1.4.3 木質(zhì)素
1.4.4 木質(zhì)纖維素的資源化利用
1.5 廢舊紡織物
1.6 研究?jī)?nèi)容與意義
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 研究意義
第二章 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)方法與裝置
2.3 理論甲烷產(chǎn)量與生物降解率
2.4 動(dòng)力學(xué)模型分析
2.5 理化性質(zhì)的測(cè)定
2.6 表征方法和儀器
2.7 16S rRNA基因高通量測(cè)序分析
2.8 數(shù)據(jù)處理
第三章 糖類的厭氧消化產(chǎn)甲烷特性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 厭氧消化實(shí)驗(yàn)
3.2.2 沼液性質(zhì)測(cè)定與動(dòng)力學(xué)模型分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 甲烷濃度與甲烷日產(chǎn)量
3.3.2 累積甲烷產(chǎn)量與生物降解率
3.3.3 動(dòng)力學(xué)分析
3.3.4 沼液性質(zhì)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素共消化研究
4.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的提取
4.2.2 厭氧消化實(shí)驗(yàn)
4.2.3 分析測(cè)試方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的基本性質(zhì)
4.3.2 纖維素與半纖維素共消化甲烷產(chǎn)量
4.3.3 纖維素與木質(zhì)素共消化甲烷產(chǎn)量
4.3.4 半纖維素與木質(zhì)素共消化甲烷產(chǎn)量
4.3.5 不同木質(zhì)素消化甲烷產(chǎn)量
4.3.6 纖維素、半纖維素素和木質(zhì)素共消化的生物降解率
4.3.7 動(dòng)力學(xué)分析
4.4 微生物分析
4.4.1 微生物多樣性和豐度
4.4.2 微生物群落組成及功能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 廢舊紡織物的厭氧消化研究
5.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 厭氧消化實(shí)驗(yàn)
5.2.2 分析測(cè)試方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.1 甲烷日產(chǎn)量
5.3.2 累積甲烷產(chǎn)量和生物降解率
5.3.3 動(dòng)力學(xué)分析
5.4 紡織物在厭氧過程中的形態(tài)變化
5.4.1 紡織物降解過程
5.4.2 SEM表征分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海藻糖的生產(chǎn)及分析方法的國內(nèi)研究進(jìn)展[J]. 鄧丹丹,李美,凌婉陽. 甘蔗糖業(yè). 2020(01)
[2]Advances in catalytic conversion of lignocellulose to chemicals and liquid fuels[J]. Jiping Ma,Song Shi,Xiuquan Jia,Fei Xia,Hong Ma,Jin Gao,Jie Xu. Journal of Energy Chemistry. 2019(09)
[3]高直鏈淀粉玉米的研究進(jìn)展[J]. 魯守平,陳波,張晗菡,劉霞,孟昭東,張華,穆春華. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[4]廢舊服裝回收分類屬性與再利用方式[J]. 關(guān)娟娟,宋曉琳,周曉帆,成婧,陶靜琪,吳珂. 毛紡科技. 2019(05)
[5]我國廢舊紡織品綜合再利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 趙國樑. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[6]農(nóng)村生物質(zhì)能源化利用研究綜述[J]. 穆獻(xiàn)中,余漱石,徐鵬. 現(xiàn)代化工. 2018(03)
[7]廢舊紡織品服裝回收產(chǎn)業(yè)鏈及其運(yùn)行模式分析[J]. 郝淑麗. 毛紡科技. 2016(06)
[8]廢棄紡織材料回收利用的研究進(jìn)展[J]. 張麗,劉梁森,邱冠雄. 紡織學(xué)報(bào). 2013(04)
[9]廢舊紡織品回收再利用的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 羅艷輝,蒲宗耀,黃玉華. 紡織科技進(jìn)展. 2012(03)
[10]標(biāo)準(zhǔn)絕熱型彈式熱量計(jì)及高純甲烷熱值的測(cè)定[J]. 俞秀慧,李醒亞,賀錫蘅,高佩珍. 計(jì)量學(xué)報(bào). 1988(02)
本文編號(hào):3147396
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 厭氧消化
1.3 糖類
1.4 木質(zhì)纖維素
1.4.1 纖維素
1.4.2 半纖維素
1.4.3 木質(zhì)素
1.4.4 木質(zhì)纖維素的資源化利用
1.5 廢舊紡織物
1.6 研究?jī)?nèi)容與意義
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 研究意義
第二章 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)方法與裝置
2.3 理論甲烷產(chǎn)量與生物降解率
2.4 動(dòng)力學(xué)模型分析
2.5 理化性質(zhì)的測(cè)定
2.6 表征方法和儀器
2.7 16S rRNA基因高通量測(cè)序分析
2.8 數(shù)據(jù)處理
第三章 糖類的厭氧消化產(chǎn)甲烷特性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 厭氧消化實(shí)驗(yàn)
3.2.2 沼液性質(zhì)測(cè)定與動(dòng)力學(xué)模型分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 甲烷濃度與甲烷日產(chǎn)量
3.3.2 累積甲烷產(chǎn)量與生物降解率
3.3.3 動(dòng)力學(xué)分析
3.3.4 沼液性質(zhì)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素共消化研究
4.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的提取
4.2.2 厭氧消化實(shí)驗(yàn)
4.2.3 分析測(cè)試方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的基本性質(zhì)
4.3.2 纖維素與半纖維素共消化甲烷產(chǎn)量
4.3.3 纖維素與木質(zhì)素共消化甲烷產(chǎn)量
4.3.4 半纖維素與木質(zhì)素共消化甲烷產(chǎn)量
4.3.5 不同木質(zhì)素消化甲烷產(chǎn)量
4.3.6 纖維素、半纖維素素和木質(zhì)素共消化的生物降解率
4.3.7 動(dòng)力學(xué)分析
4.4 微生物分析
4.4.1 微生物多樣性和豐度
4.4.2 微生物群落組成及功能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 廢舊紡織物的厭氧消化研究
5.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 厭氧消化實(shí)驗(yàn)
5.2.2 分析測(cè)試方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.1 甲烷日產(chǎn)量
5.3.2 累積甲烷產(chǎn)量和生物降解率
5.3.3 動(dòng)力學(xué)分析
5.4 紡織物在厭氧過程中的形態(tài)變化
5.4.1 紡織物降解過程
5.4.2 SEM表征分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海藻糖的生產(chǎn)及分析方法的國內(nèi)研究進(jìn)展[J]. 鄧丹丹,李美,凌婉陽. 甘蔗糖業(yè). 2020(01)
[2]Advances in catalytic conversion of lignocellulose to chemicals and liquid fuels[J]. Jiping Ma,Song Shi,Xiuquan Jia,Fei Xia,Hong Ma,Jin Gao,Jie Xu. Journal of Energy Chemistry. 2019(09)
[3]高直鏈淀粉玉米的研究進(jìn)展[J]. 魯守平,陳波,張晗菡,劉霞,孟昭東,張華,穆春華. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[4]廢舊服裝回收分類屬性與再利用方式[J]. 關(guān)娟娟,宋曉琳,周曉帆,成婧,陶靜琪,吳珂. 毛紡科技. 2019(05)
[5]我國廢舊紡織品綜合再利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 趙國樑. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[6]農(nóng)村生物質(zhì)能源化利用研究綜述[J]. 穆獻(xiàn)中,余漱石,徐鵬. 現(xiàn)代化工. 2018(03)
[7]廢舊紡織品服裝回收產(chǎn)業(yè)鏈及其運(yùn)行模式分析[J]. 郝淑麗. 毛紡科技. 2016(06)
[8]廢棄紡織材料回收利用的研究進(jìn)展[J]. 張麗,劉梁森,邱冠雄. 紡織學(xué)報(bào). 2013(04)
[9]廢舊紡織品回收再利用的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 羅艷輝,蒲宗耀,黃玉華. 紡織科技進(jìn)展. 2012(03)
[10]標(biāo)準(zhǔn)絕熱型彈式熱量計(jì)及高純甲烷熱值的測(cè)定[J]. 俞秀慧,李醒亞,賀錫蘅,高佩珍. 計(jì)量學(xué)報(bào). 1988(02)
本文編號(hào):3147396
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