木薯稈預(yù)處理厭氧發(fā)酵生產(chǎn)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(jié)合廣西的資源特點，研究利用木薯稈厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，在木薯稈厭氧發(fā)酵的可行性研究的基礎(chǔ)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(yù)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(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)資源的綜合利用，為工業(yè)化應(yīng)用打下基礎(chǔ)。其研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1、通過測定活性污泥的比產(chǎn)甲烷活性及木薯稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的可行性，結(jié)果表明：本實驗所用的污泥產(chǎn)甲

2、烷活性ACT為0.600gCODCH4/（gVSS·d），加入木薯稈發(fā)酵的累計產(chǎn)氣量為1899 ml，是空白參照組的3.54倍，TS產(chǎn)氣率為146.9 ml/gTS，VS產(chǎn)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(yù)處理方式的比較結(jié)果表明：蒸汽爆破后的木薯稈發(fā)酵的累計產(chǎn)氣量比未經(jīng)過爆破處理低，VS產(chǎn)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(chǎn)氣量影響不明顯；在NaOH、稀H2SO4、稀HCl、氨水四種預(yù)處理過程中，經(jīng)過堿法預(yù)處理的木薯稈厭氧發(fā)酵后的累計產(chǎn)氣量比未經(jīng)過

4、預(yù)處理的要高，并且明顯優(yōu)于其他兩種酸處理。經(jīng)過NaOH處理后的木薯稈的累計產(chǎn)氣量提高了21.56％。
　　 4、通過測定發(fā)酵過程所產(chǎn)沼氣中甲烷的含量及原料的熱值，比較幾種不同生物質(zhì)原料混合發(fā)酵產(chǎn)沼氣的能量轉(zhuǎn)換效率及木薯稈兩種不同的厭氧消化產(chǎn)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(zhuǎn)換效率，結(jié)果表明：木薯稈所產(chǎn)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