農(nóng)村廢棄有機(jī)生物質(zhì)高效產(chǎn)沼技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)現(xiàn)階段面臨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力，全國(guó)組織開(kāi)展較大規(guī)模的社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，以農(nóng)村為突破點(diǎn)，尋求新能源開(kāi)發(fā)和環(huán)境可持續(xù)改善的有效措施。利用秸稈等農(nóng)村廢棄生物質(zhì)產(chǎn)沼氣既能在農(nóng)村地區(qū)開(kāi)拓新的能源途徑以緩解能源供需矛盾，又能解決秸稈野燒產(chǎn)生的空氣污染問(wèn)題，除此之外，沼氣作為可再生能源，具有成本低廉、熱值高、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。本文主要包括以提高產(chǎn)沼率為目的的秸稈沼液預(yù)處理和秸稈水解產(chǎn)酸過(guò)程的研究，主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:

2、　　研究了不同條件下的沼液預(yù)處理對(duì)秸稈的組成以及預(yù)處理后秸稈產(chǎn)氣性能的影響，結(jié)果表明:秸稈經(jīng)過(guò)沼液預(yù)處理后其產(chǎn)氣效果明顯提高。實(shí)驗(yàn)選擇影響沼液預(yù)處理過(guò)程的4個(gè)影響因素:預(yù)處理時(shí)間、含水率、溫度和粒徑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:秸稈的木質(zhì)素和纖維素的降解率隨著時(shí)間延長(zhǎng)而增大;預(yù)處理過(guò)程中含水率小于60％或者大于80％都不利于產(chǎn)氣;溫度在40℃以上時(shí)多數(shù)微生物活性下降，纖維素和半纖維素的降解量減少;秸稈粉碎程度越大，顆粒越小，木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等

3、“三素”的降解越明顯;最后通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果找出實(shí)驗(yàn)水平并設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)選取出沼液預(yù)處理的優(yōu)化條件為:預(yù)處理時(shí)間3d、含水率70％、溫度40℃和粒徑5-10mm，該條件下單位gTS秸稈產(chǎn)氣量最高達(dá)到262.34ml，與未做預(yù)處理的秸稈相比增加了62.82％。并且對(duì)選取的4種因素做顯著分析，結(jié)果表明:預(yù)處理溫度和時(shí)間對(duì)產(chǎn)氣量的影響顯著，而預(yù)處理過(guò)程中的含水率對(duì)秸稈產(chǎn)氣影響不大;預(yù)處理溫度對(duì)秸稈木質(zhì)素的去除影響顯著，含水率和預(yù)處理時(shí)間對(duì)

4、其影響沒(méi)有溫度明顯;預(yù)處理溫度、時(shí)間和粒徑對(duì)纖維素的降解都有顯著影響。實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果表明秸稈的產(chǎn)氣量不僅與預(yù)處理后剩余的纖維素有關(guān)，還與過(guò)程中木質(zhì)素的降解量有關(guān)。
　　本文還研究了沼液中的有機(jī)酸、微生物在預(yù)處理過(guò)程中的作用，同時(shí)比較了高濃度沼液和低濃度沼液的預(yù)處理效果，研究表明:沼液中的微生物在沼液預(yù)處理的過(guò)程中起關(guān)鍵性作用，相對(duì)于木質(zhì)素總降解量，其貢獻(xiàn)率為72.60％，秸稈有機(jī)組分的降解主要由微生物代謝作用引起的，單獨(dú)的乙酸溶液對(duì)

5、秸稈的破壞不明顯，沒(méi)有很好的降解性，對(duì)木質(zhì)素降解只有3.52％。沼液濃度的高低對(duì)秸稈的預(yù)處理具有影響，高濃度的沼液對(duì)“三素”的降解較為明顯。
　　研宄了秸稈的底物負(fù)荷以及外循環(huán)流量對(duì)秸稈產(chǎn)酸性能的影響，研究表明:秸稈在產(chǎn)酸過(guò)程中有機(jī)酸的溶出速率在低負(fù)荷條件下隨著負(fù)荷增大而增大，在高負(fù)荷下由于較密的壓實(shí)度和較大的填充量，秸稈溶出效率低于低負(fù)荷狀態(tài)下的溶出速率，研究發(fā)現(xiàn)在100g/L負(fù)荷下，秸稈溶出S-COD最高為7808mg/L;但