【摘要】：2015年全國黑木耳總產(chǎn)量達(dá)到613.19萬噸,其中黑龍江省303.28萬噸,占全國總產(chǎn)量的49.5%,位居首位。黑木耳生產(chǎn)后的廢菌棒約有60萬噸[1],且隨著食用菌行業(yè)的快速發(fā)展呈遞增趨勢。這部分資源除少量被利用外,大部分都被隨意丟棄在田間地頭、河邊,或者直接焚燒,這不僅污染了環(huán)境,同時(shí)也造成了資源的極大浪費(fèi)。若將其資源化利用對保護(hù)環(huán)境以及節(jié)約能源都有重要意義。沼氣發(fā)酵是提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用效率的可行途徑,是進(jìn)行清潔能源轉(zhuǎn)換的有效方式。為了探尋廢棄木耳菌棒的厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性,首先對原料進(jìn)行不同初始干物質(zhì)濃度的厭氧發(fā)酵試驗(yàn),優(yōu)化最佳發(fā)酵濃度。由于原料本身木質(zhì)纖維含量較高且木質(zhì)素降解的限速步驟主要在水解階段,因此在最佳發(fā)酵濃度的條件下,再對廢棄木耳菌棒進(jìn)行不同時(shí)間、不同溫度的好氧水解試驗(yàn)。最后通過好氧厭氧兩相發(fā)酵產(chǎn)氣試驗(yàn),對產(chǎn)氣特性進(jìn)行比較分析,得到的主要結(jié)論如下:(1)通過對不同初始干物質(zhì)濃度的廢棄木耳菌棒厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果的分析,確定了濃度為10%的試驗(yàn)組,其發(fā)酵產(chǎn)氣效果最好。累計(jì)產(chǎn)氣量達(dá)到9450 m L,累積產(chǎn)甲烷量為4414m L。VS產(chǎn)氣率與產(chǎn)甲烷率分別為211 m L/g、98 m L/g。(2)通過對不同初始干物質(zhì)濃度廢棄木耳菌棒厭氧發(fā)酵末端有機(jī)質(zhì)降解情況的分析,得出了有機(jī)質(zhì)降解率均隨濃度的增加先增加后減小的規(guī)律,且在濃度為10%時(shí)降解率達(dá)到最高。其中總糖受初始干物質(zhì)濃度的影響最小,降解率均在95%以上。但各試驗(yàn)組木質(zhì)纖維素降解率都較低,10%試驗(yàn)組的降解率最高也僅為37.99%。并且半纖維素的降解率普遍高于纖維素,木質(zhì)素幾乎不被降解。整個(gè)厭氧發(fā)酵過程中,沼氣微生物主要利用的為碳水化合物,其次為脂肪和蛋白質(zhì)。(3)通過對不同溫度下好氧水解物料進(jìn)行分析,得出在44℃并輔以攪拌的條件下,木質(zhì)素降解速率最快。其中,水解8 h時(shí),木質(zhì)素降解率為19.91%,占總降解率的67.05%,明顯優(yōu)于該時(shí)間段其他組別。并且水解8 h時(shí),總固體降解率相對較低,降解速率緩慢。在好氧水解試驗(yàn)階段,攪拌可以有效的促進(jìn)水解的進(jìn)行和木質(zhì)素的降解。(4)通過對不同水解時(shí)間的物料進(jìn)行分析,確定了最佳的好氧水解時(shí)間。即44℃下經(jīng)8 h好氧水解并輔以攪拌處理后的廢棄木耳菌棒,厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效果最好,其TS、VS產(chǎn)氣率分別為186 m L/g和217 m L/g,比對照組高出13.16%,而TS、VS產(chǎn)甲烷率與對照組相比也提高了21.6%。這說明在溫度為44℃的條件下,好氧水解8 h可以使廢棄木耳菌棒的產(chǎn)氣效果達(dá)到最佳。
【圖文】：

圖 1-1 世界能源消費(fèi)比例圖Fig.1-1 The energy consumption ratio of the world界能源形勢相比，中國所面臨的能源局面更為嚴(yán)峻。根據(jù)中國已探明的資源可發(fā)現(xiàn)我國富煤，，貧油，少氣的特點(diǎn)[7]。圖 1-2 為近十年中國能源的使用消費(fèi)情況，隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速增長，能源的需求也呈逐年遞增的趨勢。2015 年中國能

圖 1-3 近些年食用菌和黑木耳總產(chǎn)量產(chǎn)量 Total production of edible fungi and agaric re2010 2011 2012 2013 2014年年
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S216.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2616878