玉米秸秆厌氧消化试验研究

【摘要】：我国作物秸秆年产量有6亿t左右，其中有约30％未被有效利用，它们大多被露天焚烧，造成大气污染和资源浪费。通过厌氧消化方法可把秸秆转化为可燃的生物气体，实现资源利用和污染治理的双重目的。 本课题对玉米秸厌氧生物气化技术进行了试验研究。首先，研究了不同温度(常温和中温35℃)对玉米秸厌氧消化产气量的影响；然后，在中温条件下，分别对未处理秸秆、经生物和化学预处理后的玉米秸进行了厌氧消化试验，研究了不同负荷率(35，50，65g／L)对日产气量、累积产气量、干物质和挥发性物质消化率的影响，确定了最佳厌氧消化条件。试验结果表明，相对于常温而言，中温(35℃)厌氧消化的累积产气量增加了105％，产气速率也明显提高，并且在50g／L有机负荷率下获得了最高的累积产气量。与未处理玉米秸相比，经生物预处理后，玉米秸的产气量有所提高，在50g／L负荷率时，经60天生物预处理的秸秆的产气量提高了23％。 经NaOH化学预处理后，玉米秸的产气量有着更为明显的提高。与未处理和经生物处理玉米秸相比，经NaOH化学预处理后的玉米秸的产气量分别提高了114％和74％。说明，化学处理可大幅提高玉米 北京化下大学才项I学位论文 秸的厌氧消化效率和产气量。 综合如上试验结果可以看出，按产气量大小排序是:Na0H化学 预处理60天生物预处理中温未预处理常温未预处理。并且，在所 试验条件下，都是在509/L负荷率下获得了最高产气量。因此，玉 米秸最佳厌氧消化条件是:玉米秸秆经Na0H化学预处理后，在中温 条件下进行厌氧消化，厌氧消化负荷率为509/L。该试验结论可为玉 米秸秆的大规模生物气化提供重要设计依据。 【关键词】：作物秸秆 生物气 产气量 厌氧消化 中温 常温 生物 预处理 化学预处理
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X712
【目录】：

• 目录7-10
• 符号说明10-11
• 第一章 绪论11-24
• 1.1 秸秆产生和分布11-13
• 1.2 秸秆的成分组成13
• 1.3 秸秆的利用途径13-15
• 1.4 厌氧消化技术概述15-20
• 1.4.1 厌氧生物处理的反应过程15-17
• 1.4.2 厌氧生物处理的影响因素17-20
• 1.4.3 厌氧生物处理技术的特点20
• 1.5 作物秸秆厌氧消化技术国内外研究现状20-22
• 1.5.1 作物秸秆厌氧消化技术国内研究现状20-21
• 1.5.2 作物秸秆厌氧消化技术国内外研究现状21-22
• 1.5.3 存在问题22
• 1.6 研究内容22-24
• 第二章 试验设计与分析方法24-31
• 2.1 材料和仪器24-25
• 2.1.1 试验原料24
• 2.1.2 试验仪器24-25
• 2.2 试验装置25-26
• 2.3 试验方案26
• 2.4 试验参数确定26-28
• 2.4.1 原料负荷的确定26
• 2.4.2 接种污泥添加量的确定26-27
• 2.4.3 N源的补充27-28
• 2.4.4 控制温度28
• 2.4.5 pH值28
• 2.4.6 消化时间(HRT)28
• 2.5 分析方法28-29
• 2.5.1 原料和残料TS和VS的测量28-29
• 2.5.2 生物气品质检测29
• 2.6 试验运行与维护29-31
• 第三章 未预处理秸秆常温与中温厌氧消化试验研究31-37
• 3.1 常温厌氧消化试验结果与分析31-32
• 3.2 中温厌氧消化试验结果与分析32-33
• 3.3 中温常温厌氧消化试验结果比较33-34
• 3.4 TS和VS变化与产气量关系34-35
• 3.5 本章小节35-37
• 第四章 生物预处理秸秆中温厌氧消化试验研究37-43
• 4.1 经30天预处理秸秆中温厌氧消化试验结果与分析37-38
• 4.2 经60天预处理秸秆中温厌氧消化试验结果与分析38-39
• 4.3 经90天预处理秸秆中温厌氧消化试验结果与分析39-40
• 4.4 生物预处理秸秆厌氧消化试验结果比较40-41
• 4.5 TS和VS变化与产气量关系41-42
• 4.6 本章小节42-43
• 第五章 化学预处理秸秆中温厌氧消化试验研究43-56
• 5.1 尿素化学预处理秸秆厌氧消化试验结果与分析43-44
• 5.2 氨水化学预处理秸秆厌氧消化试验结果与分析44-45
• 5.3 NAOH化学预处理秸秆厌氧消化试验结果与分析45-47
• 5.4 化学预处理秸秆厌氧消化试验结果比较47
• 5.5 TS和VS变化与产气量关系47-48
• 5.6 秸秆厌氧消化产气量比较48-49
• 5.7 生物气品质的比较49-50
• 5.8 秸秆厌氧消化TS和VS改变和产气量关系比较50-51
• 5.9 TS和VS的变化与产气量关系回归51-54
• 5.10 本章小节54-56
• 第六章 结论与建议56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 建议57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文62

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