【摘要】：小麥和玉米是我國(guó)北方主要的糧食作物,每年收獲后產(chǎn)生大量的秸稈。直接燃燒秸稈不僅浪費(fèi)資源,還污染環(huán)境。將小麥秸稈和玉米秸稈通過厭氧發(fā)酵技術(shù)轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能,可以有效緩解農(nóng)村地區(qū)能源緊張和環(huán)境污染的局面。由于小麥秸稈和玉米秸稈主要是由木質(zhì)纖維素組成的,難以被沼氣微生物直接利用。通過預(yù)處理技術(shù)可以改變秸稈的物理化學(xué)結(jié)構(gòu),將預(yù)處理后的秸稈用于厭氧發(fā)酵,可以明顯提高產(chǎn)氣量。因此,研究和探索不同生物和化學(xué)預(yù)處理對(duì)小麥秸稈和玉米秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的影響是本試驗(yàn)的目的,以期研究出各種處理的最佳添加量,為提高小麥秸稈和玉米秸稈能源轉(zhuǎn)化率,進(jìn)而提高農(nóng)村戶用沼氣產(chǎn)氣量提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。 本試驗(yàn)選取4種生物處理劑：復(fù)合菌劑、糖酵酶、腐稈劑(添加量：6g/kg、8g/kg、10g/kg)、微生物催腐劑(添加量：0.6g/kg、0.8g/kg、1.0g/kg)和2種化學(xué)試劑：NaOH(添加量：60g/kg、80g/kg、100g/kg)、氨水(添加量：10mL/L、20mL/L、30mL/L)對(duì)小麥秸稈和玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理,7d后進(jìn)行厭氧發(fā)酵。以常溫發(fā)酵池底物為接種物,在總固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的情況下,研究了小麥秸稈和玉米秸稈在25℃、30℃和35℃下的厭氧發(fā)酵特性。結(jié)果表明： (1)在25℃-35℃下,不同添加量的復(fù)合菌劑、糖酵酶、微生物催腐劑、腐稈劑、NaOH和氨水處理都可以提高小麥秸稈和玉米秸稈的日產(chǎn)氣峰值,并且可以將日產(chǎn)氣峰值出現(xiàn)的時(shí)間提前2-10d�？商岣咝←溄斩捜债a(chǎn)氣峰值12.11%-108.97%,提高玉米秸稈日產(chǎn)氣峰值8.10%-64.72%。 (2)由方差分析結(jié)果可知,隨著溫度升高小麥秸稈總產(chǎn)氣量升高。提高小麥秸稈總產(chǎn)氣量最顯著的添加量是：8g/kg復(fù)合菌劑,在35℃時(shí)12288mL;8g/kg糖酵酶,在35℃時(shí)為11972mL;0.8g/kg微生物催腐劑,在35℃時(shí)為12288mL；8g/kg腐稈劑,在35℃時(shí)為12591mL；100g/kgNaOH,在35℃時(shí)為13336mL；30mL/L氨水,在35℃時(shí)為11524mL。 (3)由方差分析結(jié)果可知,提高玉米秸稈總產(chǎn)氣量最顯著的添加量是：8g/kg復(fù)合菌劑,在30℃時(shí)為11290mL;8g/kg糖酵酶,在35℃時(shí)為12921mL；0.8g/kg微生物催腐劑,在35℃時(shí)為12225mL;8g/kg腐稈劑,在35℃時(shí)為12225mL;80g/kgNaOH,在35℃時(shí)為13274rnL；20mL/L氨水,在35℃時(shí)為12273mL。 (4)由試驗(yàn)結(jié)果可知,不同添加量的不同預(yù)處理劑均能提高小麥秸稈和玉米秸稈的TS產(chǎn)氣率和甲烷含量。經(jīng)不同添加量的6種預(yù)處理劑處理后,在25℃時(shí)小麥秸稈產(chǎn)沼氣中的平均甲烷含量提高了12.23%-38.24%,玉米秸稈提高了19.40%-30.30%;在30。C時(shí)小麥秸稈產(chǎn)沼氣中的平均甲烷含量提高了13.50%～32.59%,玉米秸稈提高了19.73%～36.56%；在35℃時(shí)小麥秸稈產(chǎn)沼氣中的平均甲烷含量提高了12.85%～44.02%,玉米秸稈提高了22.69%-52.96%。 (5)在同一溫度條件下,最佳添加量的不同預(yù)處理劑對(duì)小麥秸稈和玉米秸稈的總產(chǎn)氣量的影響不同。在25℃時(shí),小麥秸稈總產(chǎn)氣量最大的為：30mL/L氨水；玉米秸稈總產(chǎn)氣量最大的為：80g/kgNaOH。在30。C時(shí),小麥秸稈總產(chǎn)氣量最大的為:100g/kgNaOH；玉米秸稈總產(chǎn)氣量最大的為：8g/kg糖酵酶。在35。C時(shí),小麥秸稈總產(chǎn)氣量最大的為：100g/kgNaOH；玉米秸稈總產(chǎn)氣量最大的為：80g/kgNaOH。 (6)除25℃時(shí)選擇氨水處理玉米秸稈獲得效益大外,其余均是選用微生物催腐劑對(duì)小麥秸稈和玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理,獲得的經(jīng)濟(jì)效益最大。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：S216.4

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 郭燕;不同化學(xué)預(yù)處理?xiàng)l件下秸稈厭氧發(fā)酵特性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：2704914