生物沼氣是經(jīng)微生物厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的一種清潔、環(huán)境友好替代性能源。用于發(fā)酵的生物質(zhì)諸如秸稈和廢棄木材中含有豐富的纖維素、木質(zhì)素等難以降解的高分子有機質(zhì),直接利用會在發(fā)酵過程中存在啟動緩慢、發(fā)酵周期長、有機質(zhì)利用率低等問題。在發(fā)酵前對底物進行必要的預(yù)處理是提高發(fā)酵效率的有效措施。傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝如堿預(yù)處理已得到廣泛的研究,且已被運用于實踐,取得了較好的經(jīng)濟效益。此類工藝在預(yù)處理過程中對底物結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)改變明顯,但極易造成有機碳的損失,從而降低了有機碳的利用率,造成了資源的浪費,并且尾液容易形成二次污染,這一系列問題在預(yù)處理過程中一直被忽略。新型的預(yù)處理方法在提升產(chǎn)氣效率的同時,對底物做有限的改變,降低了有機碳的損失。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論:（1）麥秸在四種不同濃度的NaOH溶液（0%,4%,6%和8%wt）中預(yù)處理,預(yù)處理溫度為中溫35℃,時間為8天。結(jié)果表明:木質(zhì)素隨著堿濃度和預(yù)處理時間的增加而減少,水解率隨著堿濃度和預(yù)處理時間的增加而增加。經(jīng)過堿濃度為8%、時間為8天預(yù)處理后的麥秸的水解率（48 h水解）最高為22%,但同時有機碳的損失也達到了最高為0.2 g/g麥秸,評價預(yù)處理優(yōu)劣... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻綜述
    1.1 研究背景
    1.2 厭氧發(fā)酵機理
    1.3 預(yù)處理在厭氧發(fā)酵過程的作用
    1.4 預(yù)處理方法及基質(zhì)的變化
        1.4.1 預(yù)處理方法的發(fā)展
        1.4.2 預(yù)處理過程中可溶性有機質(zhì)的變化
        1.4.3 預(yù)處理過程中固相的變化
        1.4.4 水解過程的變化
    1.5 研究目的意義及內(nèi)容
        1.5.1 目的意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料、儀器與分析方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 發(fā)酵原料
        2.1.2 試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 實驗分析方法
        2.3.1 TS、VS測定
        2.3.2 半纖維素、纖維素、木質(zhì)素的測定
        2.3.3 掃描電鏡(SEM)
        2.3.4 紅外譜圖分析(FTIR)
        2.3.5 有機碳損失的測定
        2.3.6 沼氣收集與測定
        2.3.7 COD的測定
        2.3.8 VFA的測定
        2.3.9 微生物群落多樣性分析
第3章 NaOH預(yù)處理后麥秸的水解與有機碳的損失
    3.1 引言
    3.2 實驗步驟及方法
        3.2.1 NaOH預(yù)處理
        3.2.2 麥秸的水解率
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 NaOH預(yù)處理對麥秸的影響
        3.3.2 NaOH預(yù)處理對麥秸物理化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.3 TOC在預(yù)處理過程的損失
        3.3.4 麥秸的水解與TOC損失率
    3.4 本章小結(jié)
第4章 流動稀硫酸-GVL混合液預(yù)處理及對產(chǎn)氣的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗步驟及方法
        4.2.1 預(yù)處理過程
        4.2.2 發(fā)酵實驗
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 預(yù)處理對底物的影響
        4.3.2 TOC的損失
        4.3.3 預(yù)處理溫度對產(chǎn)氣的影響
        4.3.4 硫酸濃度預(yù)處理對產(chǎn)氣的影響
        4.3.5 GVL含量預(yù)處理對產(chǎn)氣的影響
        4.3.6 預(yù)處理液再利用
    4.4 本章小結(jié)
第5章 中溫批式稀硫酸-GVL預(yù)處理及對產(chǎn)氣的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗步驟及方法
        5.2.1 預(yù)處理過程
        5.2.2 發(fā)酵實驗
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 中溫稀硫酸-GVL預(yù)處理對底物的影響
        5.3.2 中溫預(yù)處理中底物尺寸對產(chǎn)甲烷的影響
        5.3.3 發(fā)酵系統(tǒng)中GVL的對產(chǎn)氣的影響
        5.3.4 發(fā)酵結(jié)束后COD與VFA
        5.3.5 GVL的在厭氧發(fā)酵過程中的降解
        5.3.6 厭氧發(fā)酵過程中細菌的變化
        5.3.7 厭氧發(fā)酵過程中古菌的變化
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 實驗結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻
致謝



本文編號：3473221