氨化预处理对稻草和玉米秸厌氧发酵产气性能影响的试验研究
我国是一个农业大国，每年产生7.4亿吨秸秆。秸秆木质纤维素结构较为复杂，且C/N高，不易被微生物利用，降低了秸秆厌氧发酵产气效率。氨化预处理不仅能打破木质纤维素结构，还能提供足够氮源。本研究以稻草和玉米秸为研究对象，考察中温条件下氨化预处理对秸秆厌氧发酵产气性能的影响，进料负荷为50gTS/L、65 gTS/L和80 gTS/L，预处理含水率分别为30％、50％、70％和90％，预处理氨添加量分别为2％、4％和6％。
实验结果表明，氨化预处理有利于提高稻草和玉米秸厌氧发酵产气性能，4％氨在70％含水率条件下预处理秸秆的产气性能最好，65gTS/L为最佳负荷。此时，氨化预处理稻草的厌氧发酵周期T90为30天，比其他氨化预处理稻草缩短11～12天，比未预处理稻草缩短16天，比2％NaOH预处理稻草提前了10天。T90累积产气量为18576mL，比其他含水率预处理提高1.78％～12.73％，比2％氨在70％含水率条件下预处理稻草提高13.95％，比未预处理稻草提高21.91％，比2％NaOH预处理提高3.67％。另外，CH4百分含量在第7天左右达到60％以上，比30％和50％含水率预处理稻草及未预处理稻草提前了7～11天，比2％NaOH预处理及未预处理提前了4～7天。
4％氨在70％含水率条件下预处理玉米秸的产气周期T90为38天，比其他氨化预处理的T90缩短7～14天，比未预处理缩短15天左右，比2％NaOH预处理缩短5天。T90累积产气量为18666mL，比其他含水率预处理提高4％～8％，比未预处理提高26.70％，比2％NaOH预处理提高3.80％。另外，CH4百分含量在第7～9天稳定到60％以上，比其他预处理及未预处理玉米秸提前了7～11天，比2％NaOH预处理及未预处理均提前了10～15天，并且氨化预处理玉米秸CH4百分含量最高能达到73％，比未预处理玉米秸高了12.31％。
本研究对氨化预处理稻草和玉米秸厌氧发酵产气性能做了详细分析，为氨化预处理秸秆厌氧产气应用于大规模工程提供了可靠的基础实验数据。
稻草;玉米秸;氨化预处理;厌氧发酵;产气性能
北京化工大学
硕士
环境科学与工程
李秀金
2013
中文
X712;X705
87
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）