發(fā)布時間：2020-08-12 07:45

【摘要】：利用農作物秸稈、生活垃圾、餐飲廢物、能源植物進行厭氧發(fā)酵產沼氣是解決當今社會能源短缺的主要途徑之一,與濕式發(fā)酵相比干式厭氧發(fā)酵能承載較高的有機負荷、無自由流動水、有更高的沼氣產量而被研究者青睞。發(fā)酵底物進行預處理能有效提高其產氣效率尤其是對于纖維含量較高的發(fā)酵底物而言意義更加重大。目前常用的預處理方法包括:物理預處理、化學預處理、物理化學法、生物預處理,各種方法作用原理不同,各有優(yōu)缺點。為了進一步提升能源植物雜交狼尾草的產氣效率,本文研究了不同預處理方法找出雜交狼尾草較優(yōu)的預處理條件,為其工業(yè)化制取沼氣提供參考依據。文章主要包括3個方面的內容:1、生物預處理對雜交狼尾草干式厭氧發(fā)酵產氣性能的影響。分別采用不同用量糙皮側耳培養(yǎng)液、長根菇培養(yǎng)液、香菇培養(yǎng)液、纖維素酶、漆酶對原料進行預處理后進行干式厭氧消化試驗。在中溫(35℃)、TS質量分數20%、VS接種率為20%,初始pH為7.0的條件下進行厭氧消化試驗。結果顯示,采用真菌及酶處理均能有效提高系統(tǒng)產氣率,3種真菌最優(yōu)處理用量(按150 g原料算)分別為:糙皮側耳培養(yǎng)液(100 mL)、長根菇培養(yǎng)液(100 mL)、香菇培養(yǎng)液(50 mL);2種酶最優(yōu)處理用量(按250 g混合物料算)分別為:纖維素酶(100 mg)、漆酶(75 mg)。上述條件下,系統(tǒng)產氣量比對照組提高了28.04%~51.50%促產期效果突出。整體而言,采用真菌進行原料預處理對環(huán)境條件的要求相對溫和,有更好的應用前景。2、添加金屬微量元素對雜交狼尾草干式厭氧發(fā)酵的影響。干式厭氧發(fā)酵前在原料中分別添加一定濃度的Fe、Co、Ni鹽,結果顯示:微量元素Fe、Co、Ni的添加能夠有效提高雜交狼尾草干式厭氧發(fā)酵的產氣量,縮短發(fā)酵周期,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。3種微量元素的最優(yōu)添加量為:Fe(20 mg/L)、Ni(1 mg/L)、Co(2 mg/L),與對照組相比產氣量分別提高了:43.9%,50.9%,32.6%,具有良好的促產氣效果。3、化學預處理對雜交狼尾草干式發(fā)酵產沼氣的影響。分別采用不同濃度的NaOH、Ca(OH)_2和尿素對雜交狼尾草進行預處理后再做干式厭氧發(fā)酵實驗。實驗結果顯示,NaOH、Ca(OH)_2、尿素預處理對雜交狼尾草干式厭氧發(fā)酵均有影響。3種處理劑的最優(yōu)處理濃度分別為:NaOH4%,Ca(OH)_28%,尿素2%,上述處理條件下產氣量較對照組分別提高了8.4%,35.6%,26.8%。其中Ca(OH)_2處理組整體效果最優(yōu)。
【學位授予單位】：云南農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S216.4

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