【摘要】：秸稈作為一種重要的生物質能，其能源化利用方式多樣。秸稈沼氣是指在厭氧條件下，多種微生物共同作用，將秸稈降解成沼氣，并副產沼液和沼渣的過程。沼氣含有50%～70%的甲烷，是高品位的清潔燃料，是可再生能源，可用于炊事、照明、發(fā)電等。因此，秸稈制沼不僅可優(yōu)化能源結構，節(jié)約不可再生能源的消耗，還具有良好的經濟、環(huán)境和生態(tài)效益。 本研究以油菜秸稈為發(fā)酵原料，利用農業(yè)部農村可再生能源開發(fā)利用西部科學實驗站自行設計的發(fā)酵試驗裝置進行批示厭氧發(fā)酵，研究不同質量分數NaOH預處理油菜秸稈后的厭氧發(fā)酵特性，探索油菜秸稈與豬糞的不同配比對油菜秸稈厭氧發(fā)酵產氣規(guī)律和產氣量的影響，探討溫度、總固體質量分數、接種物濃度、C/N值的4因素不同水平下最大產氣量的最優(yōu)組合。研究內容和結果主要包括以下幾個方面： 1.不同質量分數NaOH預處理對油菜秸稈厭氧消化特性的影響。油菜秸稈分別用質量百分數為2%、4%、6%和8%的NaOH預處理后進行厭氧發(fā)酵，試驗結果表明，NaOH預處理后油菜秸稈的粗纖維、酸性洗滌纖維和酸性洗滌木質素含量都會下降，，沼氣產量升高，并且6%預處理的效果最佳。 2.油菜秸稈與豬糞的不同配比對油菜秸稈厭氧發(fā)酵產氣規(guī)律和產氣量的影響。結果表明，添加豬糞能夠顯著提高油菜秸稈厭氧發(fā)酵的產氣效率，油菜秸稈與豬糞比例為1:1時的沼氣產量能夠達到只有豬糞作為發(fā)酵原料時的95%，產氣效果最好。 3.油菜秸稈厭氧發(fā)酵產沼氣工藝條件的優(yōu)化。采用正交試驗設計的方法，研究溫度、總固體質量分數、接種率、C/N四因素不同水平的組合得出油菜秸稈總產氣量最優(yōu)組合的回歸方程和變化曲線，從而預測其產氣的變化規(guī)律。試驗結果表明，因素最優(yōu)水平組合為：A_3B_3C_1D_2，即最佳工藝參數為：發(fā)酵溫度40℃，總固體濃度10%，接種率20%，C/N=25:1。極差和方差分析結果表明，溫度、總固體濃度、接種率和C/N對產氣量的影響程度是不一樣的，各因素對產氣量的影響主次依次為:溫度(A)㧐總固體濃度(B)㧐C/N(D)㧐接種率(C)。溫度對產氣量的影響顯著，總固體濃度和C/N對產氣量的影響不顯著。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：S216.4

【參考文獻】

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本文編號：2637459