在化石能源日漸匱乏、能源形勢日益緊張的今天，人類尋找替代或輔助能源并提高能源利用效率的要求顯得愈加迫切。目前我國農(nóng)作物秸稈資源總量豐富但利用水平較低，如能將其用于沼氣發(fā)酵，不僅能解決當前因焚燒秸稈、濫用化肥而造成的環(huán)境污染，也能緩解能源緊張給社會帶來的壓力。同時，由于秸稈中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素相互纏繞，不利于發(fā)酵，需對其進行預處理。汽爆破預處理已經(jīng)被廣大學者證明是一種有效的秸稈預處理方法，但秸稈汽爆預處理后用于厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性的研究并不多見。 本文是在農(nóng)業(yè)部“引進國際先進農(nóng)業(yè)科學技術(shù)”項目：秸稈厭氧發(fā)酵技術(shù)引進、消化與創(chuàng)新（編號2010-s25,2011-s15）的資金扶持下進行。 本文對玉米秸稈進行了蒸汽爆破預處理并進行兩相厭氧發(fā)酵試驗，并與單相厭氧發(fā)酵試驗的結(jié)果進行對比，選取了不同原料濃度，對產(chǎn)酸相的pH值、揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）值的變化特性和其對厭氧發(fā)酵的影響進行了分析。并進行了兩相厭氧發(fā)酵工藝條件的研究，得到了產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段的最適工藝參數(shù)。研究得出的主要研究結(jié)論如下： （1）對比不同消化液TS濃度對厭氧反應的影響發(fā)現(xiàn)，較高濃度的TS，料液pH值下降速度較快，并長時...

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 秸稈利用現(xiàn)狀
        1.2.1 秸稈的產(chǎn)生和性質(zhì)
        1.2.2 秸稈的利用方式
    1.3 厭氧消化工藝原理
        1.3.1 厭氧消化的基本原理
        1.3.2 厭氧消化的影響因素
        1.3.3 厭氧消化的三種階段理論
        1.3.4 厭氧消化的中間產(chǎn)物抑制機理
    1.4 兩相厭氧消化理論
        1.4.1 兩相厭氧發(fā)酵的基本理論
        1.4.2 兩相厭氧消化的特點
        1.4.3 兩相厭氧消化相分離方式
        1.4.4 兩相厭氧消化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 玉米秸稈的結(jié)構(gòu)分析
    1.6 研究內(nèi)容的提出
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
2 試驗材料與試驗方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗儀器與設備
    2.3 分析方法
        2.3.1 TS、VS 的測定
        2.3.2 含氮量測定
        2.3.3 含碳量測定
        2.3.4 甲烷和二氧化碳的測定
        2.3.5 VFAs 測定
        2.3.6 pH 值測定
        2.3.7 產(chǎn)氣量測定
    2.4 試驗方法
        2.4.1 玉米秸稈汽爆預處理方法
        2.4.2 低固體（濕式）濃度厭氧發(fā)酵方案
        2.4.3 試驗方案設計
3 汽爆玉米秸稈厭氧發(fā)酵試驗研究
    3.1 汽爆玉米秸稈在不同 TS 下的發(fā)酵效果
        3.1.1 汽爆玉米秸稈在不同 TS 下的發(fā)酵
        3.1.2 汽爆玉米秸稈在不同 TS 下的產(chǎn)氣效果
        3.1.3 小結(jié)
    3.2 低濃度發(fā)酵在不同溫度下的產(chǎn)酸相的發(fā)酵效果
        3.2.1 低濃度發(fā)酵在不同溫度下的產(chǎn)酸相的發(fā)酵
        3.2.2 小結(jié)
    3.3 汽爆玉米秸稈厭氧發(fā)酵試驗研究小結(jié)
4 汽爆玉米秸稈兩相法厭氧發(fā)酵試驗研究
    4.1 發(fā)酵周期中 pH 值的變化
    4.2 發(fā)酵周期里產(chǎn)氣情況和產(chǎn)氣中甲烷含量的變化
        4.2.1 產(chǎn)氣情況
        4.2.2 產(chǎn)氣中甲烷含量的變化
    4.3 VFAs 的降解
        4.3.1 總 VFAs 的變化
        4.3.2 各組分 VFAs 的變化
    4.4 兩相與單相厭氧反應器運行效果比較研究
        4.4.1 pH 變化
        4.4.2 揮發(fā)酸濃度變化
        4.4.3 有機物去除率
        4.4.4 產(chǎn)氣量和氣體成分
        4.4.5 單相和兩相反應器產(chǎn)甲烷潛力分析
    4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與建議
    5.1 試驗結(jié)論
    5.2 試驗建議
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文
Abstract



本文編號：3972719