稻草預(yù)處理技術(shù)與產(chǎn)氣特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、稻草是整個(gè)生物質(zhì)的重要組成部分，是主要的生物質(zhì)能源之一。我國稻草資源非常豐富，然而大多被露天焚燒，這樣不僅造成空氣污染，而且使生物質(zhì)資源嚴(yán)重浪費(fèi)。為了實(shí)現(xiàn)稻草的高效能源化轉(zhuǎn)化，提出了用生物和化學(xué)的方法對(duì)稻草進(jìn)行預(yù)處理，降解稻草中的木質(zhì)纖維素，并運(yùn)用預(yù)處理后的稻草進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生沼氣的新方法。
　　 對(duì)經(jīng)生物預(yù)處理和化學(xué)預(yù)處理后的稻草進(jìn)行木質(zhì)素含量、纖維素含量和半纖維素含量等進(jìn)行測定，結(jié)果表明生物預(yù)處理和化學(xué)預(yù)處理能降解稻草內(nèi)部的

2、部分木質(zhì)素、半纖維素和纖維素，其中對(duì)木質(zhì)素的降解率最高;預(yù)處理能一定程度地破壞木質(zhì)素和碳水化合物之間的化學(xué)鍵及木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)，生成更多的小分子或可溶性碳水化合物。
　　 本課題對(duì)稻草厭氧消化產(chǎn)氣技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。首先，研究了稻草經(jīng)生物預(yù)處理后，生物預(yù)處理時(shí)間、稻草長度和厭氧消化溫度不同時(shí)，對(duì)稻草厭氧消化效率和產(chǎn)氣量的影響;然后，研究了稻草經(jīng)化學(xué)預(yù)處理后，預(yù)處理中NaOH濃度、稻草長度和厭氧消化溫度不同時(shí)，對(duì)稻草厭氧消化效率和產(chǎn)氣

3、量的影響，確定了最佳厭氧消化條件。
　　 通過研究，本文得出了以下結(jié)論:
　　 (1)稻草經(jīng)生物預(yù)處理和化學(xué)預(yù)處理后在不同長度的條件下進(jìn)行厭氧消化，2～3cm長度下的稻草進(jìn)行厭氧消化累積產(chǎn)氣量要優(yōu)于10～12cm、8～10cm和5～7cm長度下的厭氧消化累積產(chǎn)氣量。
　　 (2)稻草經(jīng)生物和化學(xué)預(yù)處理后分別在常溫和中溫條件下進(jìn)行厭氧消化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明:稻草在中溫條件下進(jìn)行厭氧消化累積產(chǎn)氣量要優(yōu)于在常溫條件下厭氧消

4、化累積產(chǎn)氣量，最大提高率達(dá)到103.9％。
　　 (3)取經(jīng)生物預(yù)處理15d、30d、45d和60d后的自然風(fēng)干稻草和田中預(yù)腐稻草兩種稻草進(jìn)行厭氧消化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明:經(jīng)生物預(yù)處理15d后的田中預(yù)腐稻草，在常溫和中溫下，厭氧消化累積產(chǎn)氣量總是最高的;在常溫下，經(jīng)生物預(yù)處理30d后自然風(fēng)干稻草厭氧消化累積產(chǎn)氣量是最高的，而中溫下，經(jīng)生物預(yù)處理15d后自然風(fēng)干稻草厭氧消化累積產(chǎn)氣量是最高的。
　　 (4)稻草經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5

5、％、5.0％、7.5％和10％的NaOH預(yù)處理后進(jìn)行厭氧消化，在常溫下，濃度為5.0％的NaOH化學(xué)預(yù)處理后稻草厭氧消化累積產(chǎn)氣量是最高的，而在中溫下，濃度為7.5％的NaOH化學(xué)預(yù)處理后稻草厭氧消化累積產(chǎn)氣量是最高的。
　　 對(duì)稻草生物處理后厭氧消化產(chǎn)氣進(jìn)行了可行性析，從運(yùn)行成本、運(yùn)行收益、節(jié)約能源支出、環(huán)境效益和環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行分析，分析表明通過生物預(yù)處理將稻草作為主要原料用于大規(guī)模的生物氣生產(chǎn)是經(jīng)濟(jì)的、可行的方法，并