油菜秸秆厌氧发酵特性与产气潜力研究

【摘要】：秸秆作为一种重要的生物质能，其能源化利用方式多样。秸秆沼气是指在厌氧条件下，多种微生物共同作用，将秸秆降解成沼气，并副产沼液和沼渣的过程。沼气含有50%～70%的甲烷，是高品位的清洁燃料，是可再生能源，可用于炊事、照明、发电等。因此，秸秆制沼不仅可优化能源结构，节约不可再生能源的消耗，还具有良好的经济、环境和生态效益。 本研究以油菜秸秆为发酵原料，利用农业部农村可再生能源开发利用西部科学实验站自行设计的发酵试验装置进行批示厌氧发酵，研究不同质量分数NaOH预处理油菜秸秆后的厌氧发酵特性，探索油菜秸秆与猪粪的不同配比对油菜秸秆厌氧发酵产气规律和产气量的影响，探讨温度、总固体质量分数、接种物浓度、C/N值的4因素不同水平下最大产气量的最优组合。研究内容和结果主要包括以下几个方面： 1.不同质量分数NaOH预处理对油菜秸秆厌氧消化特性的影响。油菜秸秆分别用质量百分数为2%、4%、6%和8%的NaOH预处理后进行厌氧发酵，试验结果表明，NaOH预处理后油菜秸秆的粗纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量都会下降，沼气产量升高，并且6%预处理的效果最佳。 2.油菜秸秆与猪粪的不同配比对油菜秸秆厌氧发酵产气规律和产气量的影响。结果表明，添加猪粪能够显著提高油菜秸秆厌氧发酵的产气效率，油菜秸秆与猪粪比例为1:1时的沼气产量能够达到只有猪粪作为发酵原料时的95%，产气效果最好。 3.油菜秸秆厌氧发酵产沼气工艺条件的优化。采用正交试验设计的方法，研究温度、总固体质量分数、接种率、C/N四因素不同水平的组合得出油菜秸秆总产气量最优组合的回归方程和变化曲线，从而预测其产气的变化规律。试验结果表明，因素最优水平组合为：A_3B_3C_1D_2，即最佳工艺参数为：发酵温度40℃，总固体浓度10%，接种率20%，C/N=25:1。极差和方差分析结果表明，温度、总固体浓度、接种率和C/N对产气量的影响程度是不一样的，各因素对产气量的影响主次依次为:温度(A)﹥总固体浓度(B)﹥C/N(D)﹥接种率(C)。温度对产气量的影响显著，总固体浓度和C/N对产气量的影响不显著。 【关键词】：油菜秸秆 厌氧发酵 沼气 产气潜力
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 导论11-23
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 油菜秸秆资源与利用12-16
• 1.2.1 油菜秸秆资源及特性12-14
• 1.2.2 油菜秸秆利用现状14-16
• 1.3 国内外秸秆能源化利用研究进展16-20
• 1.3.1 国外秸秆能源化利用研究进展16-17
• 1.3.2 国内秸秆能源化利用研究进展17-20
• 1.4 研究的目的和意义20-21
• 1.5 研究的内容、创新点及技术路线21-23
• 1.5.1 研究内容21
• 1.5.2 创新点21-22
• 1.5.3 技术路线22-23
• 第二章 NAOH 预处理对油菜秸秆厌氧发酵特性的影响23-30
• 2.1 材料与方法23-25
• 2.1.1 试验材料23
• 2.1.2 实验装置23-24
• 2.1.3 试验设计24
• 2.1.4 检测方法24-25
• 2.2 结果与分析25-29
• 2.2.1 预处理前后主要化学组分含量变化25
• 2.2.2 NaOH 预处理对沼气发酵产气效果的影响25-29
• 2.3 小结29-30
• 第三章 油菜秸秆与猪粪混合厌氧消化特性研究30-36
• 3.1 材料与方法30-32
• 3.1.1 试验材料30-31
• 3.1.2 实验装置31
• 3.1.3 试验设计31-32
• 3.1.4 检测方法32
• 3.2 结果与分析32-35
• 3.2.1 油菜秸秆与猪粪混合厌氧发酵日产气量的变化32
• 3.2.2 油菜秸秆与猪粪混合厌氧发酵累积产气量的变化32-33
• 3.2.3 油菜秸秆与猪粪混合厌氧发酵甲烷含量的变化33-34
• 3.2.4 油菜秸秆与猪粪混合厌氧发酵 pH 值的变化34-35
• 3.2.5 油菜秸秆与猪粪混合厌氧发酵产气效果比较35
• 3.3 小结35-36
• 第四章 油菜秸秆厌氧发酵工艺条件及参数优化36-45
• 4.1 材料与方法36-37
• 4.1.1 试验材料36
• 4.1.2 实验装置36
• 4.1.3 试验设计36-37
• 4.1.4 条件控制37
• 4.1.5 检测方法37
• 4.2 结果与分析37-44
• 4.2.1 油菜秸秆厌氧发酵日产气量的变化37-38
• 4.2.2 油菜秸秆厌氧发酵累积产气量的变化38-39
• 4.2.3 油菜秸秆厌氧发酵总产气量的变化39
• 4.2.4 正交试验设计的优化结果39-41
• 4.2.5 正交试验回归模型的建立41-44
• 4.3 小结44-45
• 第五章 结论与讨论45-47
• 5.1 结论45-46
• 5.2 讨论46-47
• 参考文献47-50
• 致谢50-51
• 作者简介51

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

绿氧与NaOH组合处理对玉米秸厌氧消化性能影响    王苹;李秀金;袁海荣;庞云芝;

水葫芦与猪粪混合厌氧发酵产沼气研究    魏世清;覃文能;李金怀;李勇江;

利用酒糟生产高蛋白饲料    李东山,卢淑兰

水稻秸秆厌氧发酵产沼气工艺的响应面法优化    王永泽;邵明胜;杨立;陈雄;李冬生;王金华;

水稻与棉花秸秆不同预处理厌氧发酵产沼气    樊婷婷;刘思颖;赵雪锋;王金华;张婷;

双菌联合固态发酵生产酒糟菌体蛋白饲料的试验研究    李发生,谷庆宝,菅小东,孟伟

碱处理对秸秆厌氧消化的影响    陈广银;郑正;罗艳;邹星星;方彩霞;

厨余和牛粪混合厌氧发酵产气性能试验研究    李荣平;刘研萍;李秀金;

不同秸秆厌氧发酵产沼气效果的比较    杨立;张婷;王永泽;王金华;

我国秸秆收储运系统的运营模式、存在问题及发展对策    张艳丽;王飞;赵立欣;孙丽英;

改善热塑性塑料/植物纤维界面相容性方法的研究    张丽;冯绍华;

多菌联合固态发酵生产酒糟菌体蛋白饲料的实验研究    叶生梅

生物技术在提高秸秆饲料利用率上的研究与应用    李培庆;崔艳红;胡海霞;

pH值对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响    王永泽;邵明胜;王志;陈雄;李冬生;王金华;

基于接种物的厨余垃圾厌氧发酵处理技术研究进展    赵宋敏;李定龙;王晋;马建锋;戴肖云;

葡萄皮渣的沼气发酵潜力研究    柳静;张无敌;尹芳;刘士清;徐锐;李建昌;陈玉保;

干物质浓度对菠萝叶渣干式厌氧发酵产沼气的影响    邓怡国;王金丽;孙伟生;焦静;郑勇;王刚;

种养废弃物资源化利用可行性分析与实践    肖勤;丁怡斐;金伟;

秸秆资源的开发及利用研究    罗晶;解玉红;李思蓓;冯炘;

稀碱法预处理对秸秆厌氧发酵产气的影响研究    杨立;张婷;龚乃超;李红丽;

不同原料配比对餐饮废弃物高温厌氧发酵的影响    常国璋;席新明;郭康权;杨秀生;

秸秆类高C/N原料厌氧产甲烷条件初探    艾平;晏水平;王媛媛;王殿龙;张衍林;

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势    齐岳;董保成;尹建锋;

秸秆微生物降解过程中不同预处理方法的比较研究    李湘;魏秀英;董仁杰;

三组微生物菌群分解油菜秸秆的消化液性质比较    吕育财;崔宗均;王小芬;李宁;龚大春;

预处理方式对多年生王草厌氧消化性能的影响    李连华;孙永明;丁翠花;孔晓英;杨富裕;李东;袁振宏;甑峰;

秸秆产沼气研究进展    梁晓辉;华栋梁;许海朋;张杰;李岩;张晓东;

秸秆NaOH预处理过程理化性质变化规律研究    云丽;杨天学;吴坤;席北斗;李自刚;

嗜热真菌纤维二糖水解酶（CBHⅠ、CBHⅡ）和内切葡聚糖酶（EGⅠ）的分子改造    王秀娟

稻壳制备燃料乙醇及综合利用    麻越佳

稻草秸秆同步糖化发酵制备纤维素乙醇的研究    刘海臣

沼气高效厌氧发酵的条件及产气效应研究    楚莉莉

玉米秸秆保质贮存及水热反应处理提高可生化性方法的研究    孙优善

改性稻秆吸附剂表征及处理亚甲基蓝溶液的吸附性能研究    刘澜

生物预处理玉米秸秆厌氧干发酵特性及沼渣基质利用的研究    赵玲

溶解氧对里氏木霉产纤维素酶的作用与控制    杭志喜

不同预处理工艺对稻壳纤维素酶酶解效果的影响    余君

城市化粪池粪便污泥微生物减量技术及机理研究    宋珍霞

太湖蓝藻中天然色素提取技术的研究    尹腾

西双版纳热带雨林土壤微生物群落结构多样性及其木质素降解酶相关基因资源的宏基因组学研究    王春香

混合纤维素酶水解杨木及多菌种共发酵制备燃料乙醇    王璀璨

蒸汽爆破法处理玉米芯半纤维素的研究    许丙磊

生物质发电企业成本管理研究    陈丽辉

泰安市农作物秸秆资源化绩效与长效机制研究    安峰

互花米草沼渣二次发酵特性研究    罗艳

太阳能加热的恒温沼气池产气性能实验研究    柏建华

种植业有机废弃物厌氧发酵产气特性及动态工艺学研究    白娜

杂交狼尾草和荻制燃料乙醇的化学预处理研究    廖沃日汗

玉米芯厌氧消化产气试验研究    王秀菊;曾国揆;刘士清;张无敌;尹芳;官会林;

两种白腐菌降解油菜秸秆效果的研究    朱洪龙;王力生;蔡海莹;解宜林;邹松阳;杨海;

油菜秸秆还田水稻免耕抛秧栽培技术初探    宋执儒;葛诗平;杨勇;

沼液综合利用研究进展    王远远;刘荣厚;

利用油菜秸秆栽培白金针菇关键技术的研究    姚升好;卢伟;陶鸿;

pH值对沼气产气量的影响    赵洪;邓功成;高礼安;李静;马媛;李永波;黎娇凌;俸才军;张林;杨世凯;

热带农业废弃物资源及沼气利用    焦静;王金丽;邓怡国;李明;欧忠庆;宋德庆;

接种物数量对沼气产气量的影响    赵洪;邓功成;高礼安;李静;马媛;李永波;俸才军;张林;杨世凯;黎娇凌;

能源植物的资源开发与应用    陈英明;肖波;常杰;

油菜籽壳栽培平菇高产技术    高平

我国生物质能发电技术的现状与探讨    朱德文;陈永生;

芦苇末基质的应用基础研究及园艺基质质量标准的探讨    李谦盛

热碱预处理对秸秆厌氧发酵的影响    郑万里

玉米秸秆厌氧消化试验研究    高志坚

麦秸和稻草高效中温厌氧消化实验研究    朱保宁

不同接种物对牛粪高温厌氧发酵过程的影响    余建峰

农业废弃物干法厌氧发酵关键参数优化研究    李想

不同温度牛鸡混合粪厌氧发酵性能的研究    许洪伟

不同原料及其配比厌氧发酵产气效果研究    楚莉莉

低温对沼气菌群产气能力的影响以及产甲烷菌的分离    杨光

利用菌糠厌氧发酵生产沼气初步研究    李亚冰;张丽萍;史延茂;程辉彩;崔冠慧;辛春艳;

水葫芦与蓝藻厌氧发酵产沼气研究    刘海琴;宋伟;高运强;韩士群;黄建萍;

水葫芦厌氧发酵试验及其产气模型研究    李瑞君;陈砺;严宗诚;王红林;陶亮;

滇池蓝藻发酵产沼气的研究    董诗旭;董锦艳;宋洪川;周金顺;谢建;夏朝凤;高天荣;

巢湖蓝藻产沼气的试验研究    翟志军;马欢;李军;蔡冬清;王相勤;吴跃进;姚建铭;余增亮;

蓝藻猪粪共发酵产沼气及动力学研究    王寿权;严群;阮文权;

稻秸与蓝藻混合厌氧发酵产沼气试验研究    徐双锁;刘爱民;蔡欣;卢存龙;彭鹏;

组装式厌氧发酵中试装置    徐仁生;

固体酒糟厌氧发酵系统的研究    梁金喜;吴大庆;吕杰;

一种小型高效沼气发酵装置及其工艺    孙金世;赵日堂;

三组微生物菌群分解油菜秸秆的消化液性质比较    吕育财;崔宗均;王小芬;李宁;龚大春;

宠物狗粪便厌氧发酵试验研究    雷宇;马煜;刘士清;张无敌;尹芳;徐锐;李建昌;陈玉保;

联合厌氧发酵工艺    王银和;杜培清;赵玉柱;夏晓华;

微藻培养技术处理猪粪厌氧发酵废水效果    李岩;周文广;张晓东;孙立;

大中型沼气工程二次厌氧发酵工艺应用探讨    付传勇;

康乃馨秸秆发酵产沼气潜力的试验研究    杨红;马煜;张无敌;尹芳;徐锐;李建昌;陈玉保;刘士清;

两种底物厌氧发酵产氢能力的比较    王占青;李永峰;刘喆;张敏;

篁竹草厌氧发酵产气特性及结构变化研究    罗艳;陈广银;罗兴章;郑正;郑斌国;方彩霞;

沼气发酵对屠宰场混合物的实验研究    阮越强;马煜;张无敌;尹芳;徐锐;李建昌;陈玉保;刘士清;

天然橡胶废水处理工艺及综合利用研究    张信武;

溆浦：油菜秸秆还田 保护农村环境    记者 肖军　黄巍 通讯员 王继云 李水明 黄辉

我首条垃圾联合厌氧发酵生产线运行    记者 胡左

秸秆还田PK“狼烟四起”    王震波

秸秆厌氧发酵制氢产气量提高    钱伯章

厌氧发酵：城市垃圾处理新方法    尚东 编译

南丰生猪污物“厌氧发酵”环保又经济    平卫东

传祥垃圾处理公司“城市有机废弃物联合厌氧发酵示范工程”通过验收    记者魏富强

垃圾变无味无害有机肥    记者 何颖思　通讯员 城管委

安阳污泥厌氧发酵可发电    睢晓康　学全

生生乳业沼气节能项目即将动工    采访记者 刘太宜

高寒草地真菌纤维素降解酶系及其对油菜秸秆降解活性的研究    芦光新

厌氧发酵产酸微生物种群生态及互营关系研究    王晋

CO厌氧发酵制氢工艺基础及反应器性能研究    赵亚

混合菌群厌氧发酵的代谢模型及其过程控制    张放

基于酸碱调节的剩余污泥水解酸化及其机理研究    苑宏英

厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究    张存胜

流域水葫芦控制与利用生态工程研究    陈彬

重组产气肠杆菌提高产氢效率的研究    赵锦芳

水葫芦厌氧发酵特性及工艺技术研究    叶小梅

城市污泥厌氧发酵产酸条件优化及其机理研究    刘晓玲

油菜秸秆厌氧发酵特性与产气潜力研究    孙全平

聚合草厌氧发酵特性和产气潜力的研究    郑敏

粉碎及氨化油菜秸饲喂威宁黄牛效果的研究    黄瑞鹏

早熟禾厌氧发酵特性和产气潜力的研究    王晓曼

不同微贮制剂及其组合处理油菜秸秆的营养价值评定    王亮

沼气发酵复合菌系及其在牛粪厌氧发酵中的应用    戚桂娜

有机废弃物厌氧发酵特性的研究    周岭

葵盘厌氧发酵特性与产气潜力的试验研究    冯茵菲

热碱预处理对秸秆厌氧发酵的影响    郑万里

生物垃圾厌氧发酵的原理研究    涂卫峰