尿素预处理对水稻秸秆厌氧消化产沼气性能的影响

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摘要：为了获得水稻秸秆产沼气试验效果较好的预处理方法。【方法】通过氨化预处理的单因素分析，研究了氨化法预处理中尿素浓度对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响。【结果】当尿素浓度为6%，秸秆厌氧发酵产气效果最好，甲烷总产量高于其它组。【结论】氨化法预处理能够很好的促进水稻秸秆厌氧发酵。54265

毕业论文关键词：沼气，尿素，水稻秸秆，预处理，厌氧发酵

Abstract：In order to obtain the gas effect good straw pretreatment method we conduct this test. [method] Through the single factor analysis of ammoniating pretreatment, concentration of urea in ammoniating method to study the pretreatment of rice straw anaerobic fermentation to produce biogas. [results] When the urea concentration was 6%, straw anaerobic fermentation gas effect is best, gas production rate is higher than other concentration of gas production. [conclusion] Ammoniate method for pretreatment of straw anaerobic fermentation gas effect have obvious role in promoting.

Keywords：Biogas, urea, rice straw, pretreatment, anaerobic fermentation

1 引言 6

2 材料与方法 6

2.1 试验材料 6

2.2 试验装置 6

2.3 试验设计 7

2.4 测定项目与方法 7

3 结果与分析 8

3.1 预处理对水稻秸秆主要成分的影响 8

3.2 对甲烷含量的影响 8

3.3 对氢气含量的影响 9

3.4 对日产气量的影响 10

3.5 对累积产气量的影响 11

3.6 对TS、VS去除率的影响 12

结论 13

参考文献 14

致谢 15

1 引言

全球的经济发展和不可再生能源的消耗是密切相关的[1]。中国作为农业大国，秸秆产量占全球的20%，是世界之最。我国的第一大作物秸秆就是水稻秸秆，在2005年它的产量就已经达到21 129万t，占到全国的25%。水稻秸秆的生产主要集中在长江中下游地区、华南地区和西南地区其占有比例为51%、16%和17%[2-3]。大部分的水稻秸秆都是被焚烧或者弃置，随之而来的就是严重的环境污染同时也造成了资源的浪费[4]。不可再生资源的严重稀缺，迫使我们寻找新的能源，水稻秸秆的资源化利用被广泛的关注[5]，有效的办法就是利用秸秆厌氧发酵产沼气[6-7]。主要的方法包括物理、化学、生物等[8]。通过切碎、研磨等来增加反应接触面积是很好的物理法，酸碱浸泡以及热处理则是常用的化学处理，添加菌剂、堆沤在生物法上很常用[9]。

许多试验表明，化学法中效果显著的方法就是氨化预处理[10]，然后加入尿素预处理水稻秸秆以后，测得其木质素组分含量降低，产气效果更为明显。

2 材料与方法源'自:751`!论~文'网www.751com.cn

2.1 试验材料

本试验选择的试验材料是自然条件下风干的水稻秸秆，取自淮安是区王营镇周围村庄，用剪刀将其剪切成约2～3 cm的小段，并用粉碎机进行研磨粉碎，然后测量其理化指标。本试验的接种物是取自淮安市区王营镇丁集村户用沼气池中的沼液，加入适量的水稻秸秆与牛粪，在试验室发酵罐中厌氧发酵一段时间，其中的沼液就为本试验的接种物。实验材料的理化性质见表1。