【摘要】：目前，能源緊張的問題日益突出，大力開發(fā)新能源已是解決能源問題的主要方向，我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物，合理的利用這一部分生物質(zhì)能源，則能有效的緩解我國(guó)一部分能源問題。目前，我國(guó)農(nóng)作秸稈的資源化利用主要有秸稈肥料化利用、秸稈飼料化利用、秸稈基料化利用、秸稈原料化利用和秸稈燃料化利用。在諸多秸稈資源化的技術(shù)中，秸稈沼氣技術(shù)是最能充分利用秸稈資源的一種清潔工藝。通過沼氣發(fā)酵把蘊(yùn)藏在秸稈中的生物能，以沼氣形式釋放出來，作為能源使用，沼渣和沼液中含有氮、磷、鉀等元素成為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，再進(jìn)入新的物質(zhì)能量循環(huán)系統(tǒng)中，對(duì)環(huán)境污染小，并且使秸稈資源得到了最大程度的利用。 在我國(guó)，秸稈沼氣發(fā)酵當(dāng)前主要采用濕發(fā)酵技術(shù)，但由于濕發(fā)酵技術(shù)耗能高、處理干物質(zhì)的成本高且產(chǎn)氣效率不高等一系列缺點(diǎn)，再加上農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，禽畜養(yǎng)殖業(yè)主要向大規(guī)模的集約化形式發(fā)展，家庭養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的能夠作為發(fā)酵原料的禽畜糞便已經(jīng)不多，使秸稈和禽畜糞便分離，限制了濕發(fā)酵技術(shù)適應(yīng)的范圍和地域，所以，越來越多的研究者把目光投向了干發(fā)酵技術(shù)研究領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)干發(fā)酵技術(shù)起步較晚，受國(guó)外的影響在城市固廢垃圾方面的研究比較多，而對(duì)秸稈干發(fā)酵的研究并不多，大多數(shù)也是在近幾年才開始。干法發(fā)酵與濕法發(fā)酵有很大的不同，發(fā)酵工藝參數(shù)也不一樣，這些不同主要表現(xiàn)在發(fā)酵總固體濃度、發(fā)酵溫度、pH調(diào)節(jié)、堆漚時(shí)間、接種量等方面，因此很有必要對(duì)干發(fā)酵工藝參數(shù)進(jìn)行研究。對(duì)于秸稈干發(fā)酵技術(shù)，采用不同的發(fā)酵原料，其發(fā)酵工藝參數(shù)是不同的。 根據(jù)目前稻稈厭氧干發(fā)酵取得的進(jìn)展和存在的問題，本文的研究?jī)?nèi)容主要集中在對(duì)干發(fā)酵的影響較為顯著的因素上，如堿劑量、含水率、接種時(shí)間、總固體濃度、接種物的接種量、發(fā)酵溫度等，對(duì)預(yù)處理和干發(fā)酵兩個(gè)階段的工藝參數(shù)優(yōu)化，并對(duì)得出的最優(yōu)工藝條件作了具體的研究，取得一定的成果，主要有以下幾個(gè)方面： （1）選取影響預(yù)處理的因素堿劑量、含水率和接種時(shí)間，進(jìn)行三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，得到稻稈預(yù)處理的最優(yōu)參數(shù)組合為：堿劑量為6%，含水率為80%，接種時(shí)間為6d。 （2）選取影響干發(fā)酵的因素總固體濃度、接種物的接種量、發(fā)酵溫度，進(jìn)行三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，得到稻稈干發(fā)酵過程中的最優(yōu)參數(shù)組合為：總固體濃度為25%，接種物的接種量應(yīng)為發(fā)酵原料的25%，發(fā)酵溫度為35℃。 （3）選取四組稻稈，分別進(jìn)行不優(yōu)化、預(yù)處理優(yōu)化、發(fā)酵過程優(yōu)化、全過程優(yōu)化四組實(shí)驗(yàn)，對(duì)比分析各組實(shí)驗(yàn)的發(fā)酵原料各組分的降解程度，結(jié)果表明全過程優(yōu)化的發(fā)酵原料的降解程度最高。 （4）實(shí)驗(yàn)還研究了不優(yōu)化、預(yù)處理優(yōu)化、發(fā)酵過程優(yōu)化、全過程優(yōu)化四組實(shí)驗(yàn)中日產(chǎn)氣量、累積產(chǎn)氣量、甲烷含量、發(fā)酵料液中COD濃度及pH值的變化情況。
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)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

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2764932