本論文針對(duì)農(nóng)作物秸稈在厭氧消化過(guò)程中存在難生物降解和產(chǎn)甲烷易受溫度影響等問(wèn)題,在厭氧消化之前對(duì)秸稈進(jìn)行微需氧生物預(yù)處理以提高其水解酸化性能,同時(shí)利用秸稈與其他廢棄物之間的營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)和協(xié)同作用,構(gòu)建了以難降解秸稈為主要底物的混合底物兩相厭氧消化產(chǎn)沼系統(tǒng)。并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了太陽(yáng)能光熱-相變蓄熱與混合底物兩相厭氧消化耦合的中試系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了厭氧消化產(chǎn)沼系統(tǒng)在冬季的中溫發(fā)酵。本文主要研究工作和研究結(jié)果包括以下內(nèi)容。針對(duì)傳統(tǒng)物理-化學(xué)預(yù)處理方法和生物預(yù)處理方法帶來(lái)的副產(chǎn)物問(wèn)題和菌種成本等問(wèn)題,開(kāi)展了以兩相厭氧消化中水解酸化液作為接種物的微需氧生物預(yù)處理研究。發(fā)現(xiàn)氧氣負(fù)荷的升高能提高微需氧預(yù)處理過(guò)程對(duì)油菜木質(zhì)纖維素的降解率,但過(guò)量的氧會(huì)降低預(yù)處理后秸稈的水解產(chǎn)酸性能。在氧氣負(fù)荷為20mL/gVS秸稈/d,接種液中有機(jī)酸濃度為4g/L,預(yù)處理時(shí)間為10d的條件下預(yù)處理的油菜秸稈,經(jīng)過(guò)水解產(chǎn)酸發(fā)酵,VFAs和sCOD比未處理油菜秸稈分別提高了 88.43%和75.50%。通過(guò)對(duì)預(yù)處理過(guò)程中秸稈形貌結(jié)構(gòu)、化學(xué)基團(tuán)和晶體結(jié)構(gòu)變化的研究,發(fā)現(xiàn)微生物破壞了秸稈中原本規(guī)整的結(jié)構(gòu)、降低了秸稈中纖維素結(jié)晶度、減少了木質(zhì)... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖2-I兩相厭氧消化小試裝置示意圖

Ｒｅａｃｔｏｒ（ＨＡＲ）?Ｒｅａｃｔｏｒ（ＢＲ）??圖２－?１兩相厭氧消化小試裝置示意圖??Ｆｉｇ．２－?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａ?ｍｅｓｏｐｈｉｌｉｃ?ｔｗｏ－ｐｈａｓｅ?ｄｉｇｅｓｔｅｒ??置＇麵，Ｉ??圖２－?２兩相厭氧消化小試裝置實(shí)物圖??Ｆｉｇ．２－?２?Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｍｅｓｏｐｈｉｌｉｃ?ｔｗｏ－ｐｈａｓｅ?ｄｉｇｅｓｔｅｒｓ??２．２．２太陽(yáng)能輔熱中溫兩相厭氧消化中試裝置??太陽(yáng)能輔熱中溫兩相厭氧產(chǎn)沼中試裝置的流程圖見(jiàn)圖２－３，裝置現(xiàn)場(chǎng)圖見(jiàn)圖２－４。??（１）兩相厭氧消化產(chǎn)沼系統(tǒng)??兩相厭氧消化產(chǎn)沼系統(tǒng)包括一個(gè)有效容積為０．８５ｍ３的圓柱形罐體和３個(gè)有效體積??為０．８ｍ３?（總體積ｌｍ３）的立方體罐體，分別作為產(chǎn)甲烷反應(yīng)器（ＭＲ）和水解酸化反應(yīng)??２６??

量分別為４０．６４±０．９２％、２３．１５±０．８７％和２１．３３±０．５４％。預(yù)處理所用水解酸化液取自??實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)行的兩相厭氧反應(yīng)器的水解酸化反應(yīng)器，底物為油菜秸稈、廚余垃圾和??類干物質(zhì)比為２：１：１的混合物，水解酸化液ｐＨ為６．８Ｕ０．１６，?ＣＯＤ濃度、ＶＦＡｓ濃度??氨氮濃度分別為?０．７８±０．１１?ｇ／Ｌ、０．４５±０．０８ｇ／Ｌ?和?３．２±０．１８ｇ／Ｌ。??．２．２實(shí)驗(yàn)方法??．２．２．１微需氧預(yù)處理方法??將稱取的３５ｇ油菜秸稈（以ＴＳ計(jì)）置于５００ｍＬ具塞廣口瓶中，加入實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)??行的水解酸化反應(yīng)器中取出的水解酸化液，使得物料含水率為６５％并攪拌均勻，預(yù)處理??時(shí)間為０－２０天，預(yù)處理溫度３０°Ｃ。廣口瓶口塞入具孔膠塞，兩個(gè)開(kāi)孔中插入聚乙烯管，??底放置布?xì)忸^，采用微型空氣泵（實(shí)際流量ｌＬ／ｍｉｎ）向插入瓶底的聚乙烯管中通氣，??過(guò)控制通氣時(shí)間達(dá)到不同的氧氣負(fù)荷，如圖３－?１所示。????￣—??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)典型禽畜糞便資源化技術(shù)研究[J]. 劉茹飛,陳剛,王明超,李強(qiáng).  再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2017(03)
[2]我國(guó)秸稈綜合利用技術(shù)進(jìn)展與展望[J]. 馬宏業(yè),劉單卿,張雅君,聶陽(yáng),李順義.  廣州化工. 2016(24)
[3]作物秸稈資源化利用現(xiàn)狀分析[J]. 張海英.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2016(25)
[4]9.8萬(wàn)噸秸稈造紙項(xiàng)目落地安徽壽縣[J].   中華紙業(yè). 2016(15)
[5]農(nóng)村有機(jī)生活垃圾等混合物料厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣性能[J]. 王艷芹,付龍?jiān)?楊光,袁長(zhǎng)波,李明華,姚利.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]淺析禽畜糞便資源化利用[J]. 鄒陽(yáng).  安徽農(nóng)學(xué)通報(bào). 2016(08)
[7]我國(guó)部分地區(qū)農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀及模式[J]. 張敏,韓智勇,姜磊,謝棹駿,張國(guó)治,賀莉,程靜思,潘科,陳柏樺,施國(guó)中.  中國(guó)沼氣. 2016(02)
[8]二甲基硫醚氧化菌的分離鑒定及其對(duì)豬糞堆肥的影響[J]. 郭彥釗,付瑞敏,薛婷婷,谷亞楠,馬瑋超,陳五嶺.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]腐稈劑對(duì)水稻秸稈腐解性能的影響[J]. 陳帥,劉峙嶸,曾凱.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]中國(guó)玉米秸稈資源量估算及其自然適宜性評(píng)價(jià)[J]. 左旭,王紅彥,王亞靜,王磊,景麗,王道龍.  中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃. 2015(06)

博士論文
[1]沼氣高效厭氧發(fā)酵的條件及產(chǎn)氣效應(yīng)研究[D]. 楚莉莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[2]基于提高麥秸厭氧消化性能的堿預(yù)處理方法研究及工程應(yīng)用[D]. 龐云芝.北京化工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]太陽(yáng)能跨季節(jié)蓄熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孟曉磊.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]太陽(yáng)能秸稈沼氣系統(tǒng)的熱性能分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鹿浩偉.東南大學(xué) 2016
[3]相變蓄熱式太陽(yáng)能秸稈發(fā)酵系統(tǒng)供熱裝置的熱性能研究[D]. 田野.東南大學(xué) 2015
[4]秸稈乙醇用木聚糖酶發(fā)酵工藝及其新型固態(tài)發(fā)酵設(shè)備系統(tǒng)的研究[D]. 金力.浙江大學(xué) 2015
[5]基于地理管的太陽(yáng)能季節(jié)性蓄熱的地下傳熱數(shù)值分析[D]. 王艷.山東建筑大學(xué) 2011
[6]城市有機(jī)垃圾厭氧水解技術(shù)研究[D]. 高斌雄.福州大學(xué) 2011
[7]嚴(yán)寒地區(qū)利用太陽(yáng)能加熱制沼氣的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[8]太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)分析[D]. 高金水.天津大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3110045