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关键词：
秸秆,微波,酸化,预处理,厌氧消化
发表时间：
2013-02-04 09:55:05
摘要: 以秸秆为研究对象, 比较微波酸化预处理作用下对秸秆厌氧消化产气特性的影响, 实验中研究甲烷产生速率、pH 值、甲烷气体体积分数及生物降解率4 个参数的变化趋势, 结果表明: ¹ 微波酸化预处理对秸秆厌氧消化有明显效果, 累计产甲烷气量由未被预处理的186. 1mL# g- 1上升到245. 4~ 303. 4mL# g- 1 (以有机物质计), 达到最大甲烷产生速率时间由原来的第12 d, 提前至4~ 11 d不等, 最大甲烷产生速率由原来的14111mL# g- 1# d- 1上升到18. 64~ 33. 19mL# g- 1# d- 1; º 经过微波酸化预处理的甲烷体积分数由原来的52. 1%提高至64. 5%左右, 其生物能范围也由未处理前的19. 71M J# m- 3提高至24. 41M J#m - 3, 物料降解率由未预处理的44. 1%, 提高至64. 25%.
纤维素是世界上最丰富的可再生资源, 中国的纤维类资源极为丰富, 仅秸秆和皮壳每年可达6 @
108 ,t 其中玉米秸秆约占35% (管小冬等, 2006; 李湘等, 2006), 但这些原料大部分被烧掉, 其能量利用率低, 只有10% 左右, 如果将生物质气化成气体或液体燃料(如酒精、氢气、柴油等) , 热效率可达30%以上(孙智谋, 2004) . 随着人们环境意识的不断增强以及政府对环境问题的日益关注, 以纤维素类物质为原料生产甲烷的研究越来越受到重视(常秀莲, 2001, 马晓建等, 2004). 目前, 国内外有很多秸秆降解方面的研究(孙智谋, 2004), 包括物理方法、化学方法和微生物法. 其中微生物法处理秸秆由于其特有的优点已日益成为科研工作者研究的热点. 在微生物降解过程中, 为了提高降解效率, 在微生物接种前通常要对秸秆进行预处理. 不同的预处理方法由于其原理不同, 必然会对秸秆的降解效果产生不同的影响(常秀莲, 2001). 而国内关于微波酸化预处理方法对秸秆微生物降解效率方面研究尚显不足. 如许宪松等( 2006)应用微波技术处理稻壳进行固态发酵, 李湘等( 2006)研究了酸化预处理对秸秆微生物降解过程的影响, 均取得一定效果. 但二者均单一研究了每种预处理技术对生物质厌氧消化的影响, 未深入研究酸化后的秸秆在微波预处理后的厌氧消化降解影响, 本研究填补了此研究的空白.
本实验的目的是比较不同的强化酸和微波酸化预处理作用下对秸秆厌氧消化产气特性的影响,希望为秸秆的预处理方法和沼气发酵工艺研究提供一些基础数据.
108 ,t 其中玉米秸秆约占35% (管小冬等, 2006; 李湘等, 2006), 但这些原料大部分被烧掉, 其能量利用率低, 只有10% 左右, 如果将生物质气化成气体或液体燃料(如酒精、氢气、柴油等) , 热效率可达30%以上(孙智谋, 2004) . 随着人们环境意识的不断增强以及政府对环境问题的日益关注, 以纤维素类物质为原料生产甲烷的研究越来越受到重视(常秀莲, 2001, 马晓建等, 2004). 目前, 国内外有很多秸秆降解方面的研究(孙智谋, 2004), 包括物理方法、化学方法和微生物法. 其中微生物法处理秸秆由于其特有的优点已日益成为科研工作者研究的热点. 在微生物降解过程中, 为了提高降解效率, 在微生物接种前通常要对秸秆进行预处理. 不同的预处理方法由于其原理不同, 必然会对秸秆的降解效果产生不同的影响(常秀莲, 2001). 而国内关于微波酸化预处理方法对秸秆微生物降解效率方面研究尚显不足. 如许宪松等( 2006)应用微波技术处理稻壳进行固态发酵, 李湘等( 2006)研究了酸化预处理对秸秆微生物降解过程的影响, 均取得一定效果. 但二者均单一研究了每种预处理技术对生物质厌氧消化的影响, 未深入研究酸化后的秸秆在微波预处理后的厌氧消化降解影响, 本研究填补了此研究的空白.
本实验的目的是比较不同的强化酸和微波酸化预处理作用下对秸秆厌氧消化产气特性的影响,希望为秸秆的预处理方法和沼气发酵工艺研究提供一些基础数据.
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