稻草秸稈組合預(yù)處理及干發(fā)酵制取沼氣試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物固體廢棄物資源豐富，利用厭氧消化技術(shù)將農(nóng)作物固體廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵞茉础託?，是農(nóng)作物秸稈等固體廢棄物實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化和資源化的有效途徑。但影響其這一途徑實(shí)現(xiàn)的影響因素較多，首先農(nóng)作物固體廢棄物中的木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)等不易于被發(fā)酵系統(tǒng)中厭氧微生物降解，導(dǎo)致其降解效率低和沼氣產(chǎn)量不理想等;再者，現(xiàn)有的成熟的濕法發(fā)酵工藝在農(nóng)作物秸稈作為發(fā)酵底物方面存在著嚴(yán)重缺陷。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈等固體廢棄物的高效能轉(zhuǎn)化，提高發(fā)酵系統(tǒng)的產(chǎn)

2、氣量和產(chǎn)甲烷率，本文以水稻秸稈為研究對(duì)象，采用組合預(yù)處理方法對(duì)其進(jìn)行了預(yù)處理，確定了最佳組合水平條件，并在預(yù)處理基礎(chǔ)上進(jìn)行了干法厭氧發(fā)酵影響因素以及兩相發(fā)酵試驗(yàn)的研究，以期為稻稈等農(nóng)業(yè)固體廢棄物資源化利用提供支持，具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義。
　　試驗(yàn)通過(guò)鍘斷、熱處理和添加白腐菌組合預(yù)處理方法，對(duì)稻稈進(jìn)行了預(yù)處理。結(jié)果表明，最佳組合水平條件為鍘斷粒度為1～2mm、溫度120℃、白腐菌0.3％;經(jīng)過(guò)該組合預(yù)處理后，稻稈基本均變?yōu)楹稚|(zhì)

3、地柔軟，表面布滿白色菌絲，內(nèi)部木質(zhì)素遭到破壞，出現(xiàn)破裂現(xiàn)象;對(duì)其在中溫條件下進(jìn)行了干發(fā)酵，啟動(dòng)較為迅速，甲烷含量平均在55％以上。
　　在干發(fā)酵影響因素方面，試驗(yàn)在最佳組合預(yù)處理的基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)鍵的干發(fā)酵參數(shù)進(jìn)行了考察，通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)發(fā)酵溫度、C/N比和接種量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，最佳影響因素水平條件為發(fā)酵溫度35℃、C/N比25∶1、接種量20％，在此工藝條件下產(chǎn)氣量最高，且甲烷含量平均在60％左右;在該工藝條件下，在發(fā)酵開(kāi)始前期很

4、快達(dá)到高峰，且峰值高達(dá)1582mL/d，同時(shí)出現(xiàn)了多個(gè)產(chǎn)氣高峰;發(fā)酵溫度為45℃條件下由于前期酸中毒的影響，產(chǎn)氣高峰出現(xiàn)在中后期，且產(chǎn)氣量較大，說(shuō)明如果在發(fā)酵前期能夠消除酸中毒的影響，會(huì)大大提高產(chǎn)氣量。
　　針對(duì)干發(fā)酵易于發(fā)生酸積累，導(dǎo)致酸中毒現(xiàn)象，試驗(yàn)采用對(duì)產(chǎn)酸相一次性進(jìn)料，進(jìn)行了兩相發(fā)酵試驗(yàn)的研究。結(jié)果表明，產(chǎn)甲烷相中發(fā)酵液回流至產(chǎn)酸相可以明顯改善產(chǎn)酸相內(nèi)的環(huán)境;兩相發(fā)酵工藝前期的產(chǎn)氣量主要在產(chǎn)酸相中實(shí)現(xiàn)，而在中后期產(chǎn)甲烷相的