木薯稈預處理厭氧發(fā)酵生產沼氣的研究.pdf

1、本課題在全球能源需求的增加和可再生能源的開發(fā)的背景下，結合廣西的資源特點，研究利用木薯稈厭氧發(fā)酵生產沼氣，在木薯稈厭氧發(fā)酵的可行性研究的基礎上，探討了木薯稈厭氧發(fā)酵的最佳工藝，并對不同的木薯稈不同的預處理方式進行了比較，同時考察了不同發(fā)酵方式的能量轉換效率，實現(xiàn)資源的綜合利用，為工業(yè)化應用打下基礎。其研究的主要內容和結果如下：
　　 1、通過測定活性污泥的比產甲烷活性及木薯稈厭氧發(fā)酵產沼氣的可行性，結果表明：本實驗所用的污泥產甲

2、烷活性ACT為0.600gCODCH4/（gVSS·d），加入木薯稈發(fā)酵的累計產氣量為1899 ml，是空白參照組的3.54倍，TS產氣率為146.9 ml/gTS，VS產氣率為162.0ml/gVS，且在發(fā)酵啟動階段時，料液的碳氮比為6.2：1，已達到發(fā)酵順利啟動的要求，故無需再補充其他的氮源。
　　 2、通過對VFA母液的加入、污泥接種量、木薯稈尺寸、pH值及溫度五種影響因素的單因素試驗研究表明：添加適量VFA母液、污泥接種

3、量為40％、木薯稈尺寸為0.30mm、pH值為6.86、溫度為37℃時效果最佳，更利于木薯稈厭氧發(fā)酵。
　　 3、幾種不同預處理方式的比較結果表明：蒸汽爆破后的木薯稈發(fā)酵的累計產氣量比未經過爆破處理低，VS產氣率分別為83.28ml/gVS、177.50ml/gVS；不同的水浸泡天數(shù)對木薯稈厭氧發(fā)酵累計產氣量影響不明顯；在NaOH、稀H2SO4、稀HCl、氨水四種預處理過程中，經過堿法預處理的木薯稈厭氧發(fā)酵后的累計產氣量比未經過

4、預處理的要高，并且明顯優(yōu)于其他兩種酸處理。經過NaOH處理后的木薯稈的累計產氣量提高了21.56％。
　　 4、通過測定發(fā)酵過程所產沼氣中甲烷的含量及原料的熱值，比較幾種不同生物質原料混合發(fā)酵產沼氣的能量轉換效率及木薯稈兩種不同的厭氧消化產沼氣的方式（混合發(fā)酵與固液分離發(fā)酵）與直接燃燒的能量轉換效率，結果表明：木薯稈所產的沼氣中甲烷含量平均維持在80％左右，比空白樣高出了14.29％；幾種不同原料制取沼氣后的有效熱值比直接燃燒均