●1緒論 1.1研究背景和意義1 1.2厭氧消化技術及其研究進展2 1.2.1厭氧消化技術概述2 1.2.2厭氧消化的基本理論4 1.2.3影響厭氧消化的因素5 1.2.4提高產氣量的研究現狀12 2接種物的馴化 2.1試驗設計19 2.1.1試驗材料、儀器及試劑19 2.1.2發酵罐的結構設計24 2.1.3馴化條件及效果驗證26 2.1.4分析與計算方法28 2.2不同底物馴化對繫統產氣的影響29 2.2.1對日產氣量的影響29 2.2.2對累積產氣量的影響30 2.3不同底物馴化對繫統穩定性的影響33 2.3.1對pH和總揮發性脂肪酸含量變化的影響33 2.3.2對污泥形態變化的影響36 2.3.3對堿度和銨態氮變化的影響37 2.3.4對總揮發性脂肪酸/總堿度變化的影響39 2.4馴化過程中底物中有機質的利用效果研究40 2.4.1對TS、VS變化的影響40 2.4.2對可溶性有機物變化的影響42 2.4.3對TS/VS降解率的影響43 2.5馴化效果驗證44 2.5.1對產氣量和產氣規律的驗證44 2.5.2對厭氧消化參數的驗證47 2.6小結與展望48 2.6.1小結48 2.6.2展望49 3微波輔助MgO/SBA-15預處理試驗研究 3.1試驗設計51 3.1.1試驗材料、儀器及試劑51 3.1.2預處理53 3.1.3厭氧消化試驗54 3.1.4分析與計算方法54 3.2預處理對組分變化規律的影響研究55 3.2.1組分的變化55 3.2.2表面結構的變化56 3.2.3官能團的變化58 3.2.4結晶度的變化59 3.3預處理對厭氧消化產氣的影響研究60 3.3.1預處理對產氣效果的影響研究60 3.3.2對厭氧消化時間的影響研究63 3.3.3對單位VS產氣量的影響研究63 3.3.4對容積產氣率的影響研究64 3.3.5微生物毒性試驗65 3.4預處理成本分析66 3.4.1預處理成本66 3.4.2能耗費用67 3.5小結與展望67 3.5.1小結67 3.5.2展望68 4Ca（OH）2固態溫和預處理試驗研究 4.1試驗設計70 4.1.1試驗材料、儀器及試劑70 4.1.2預處理70 4.1.3厭氧消化試驗71 4.1.4分析與計算方法71 4.2預處理對組分變化規律的研究71 4.2.1預處理對溶出物的影響研究71 4.2.2預處理對組分含量的影響研究74 4.2.3預處理對表面結構的影響研究75 4.2.4預處理對官能團的影響研究75 4.2.5預處理對結晶度的影響研究76 4.3預處理對厭氧消化產氣的影響研究77 4.3.1預處理對產氣的影響研究77 4.3.2預處理對厭氧消化時間的影響研究80 4.3.3預處理對單位VS產氣量的影響研究81 4.3.4預處理對容積產氣率的影響研究82 4.4預處理成本分析83 4.4.1預處理成本83 4.4.2能耗費用83 4.4.3產氣對比分析83 4.5小結與展望85 4.5.1小結85 4.5.2展望86 5固態溫和預處理條件優化 5.1試驗設計88 5.1.1試驗材料、儀器及試劑88 5.1.2預處理88 5.1.3厭氧消化試驗89 5.1.4分析與計算方法89 5.2優化試驗89 5.2.1回歸方程89 5.2.2回歸分析91 5.2.33D圖及等高線圖92 5.3優化組合堿的比例94 5.3.1預處理對組分變化的影響研究94 5.3.2對厭氧消化產氣的影響研究94 5.4本章小結97 6外源氮對纖維素厭氧消化的影響 6.1試驗設計99 6.1.1試驗材料、儀器及試劑99 6.1.2試驗設計100 6.1.3分析與計算方法102 6.2不同C/N對纖維素厭氧消化產氣的影響103 6.2.1對日甲烷產量的影響103 6.2.2對兩個產氣高峰的影響103 6.2.3對累積甲烷產量的影響105 6.2.4對厭氧消化時間的影響106 6.2.5銨態氮利用效率108 6.2.6纖維素降解過程109 6.3不同氮源對纖維素厭氧消化產氣的影響112 6.3.1對日甲烷產量的影響112 6.3.2對兩個產氣高峰的影響112 6.3.3對累積甲烷產量的影響114 6.3.4對厭氧消化時間的影響115 6.4小結與展望118 6.4.1小結118 6.4.2展望119 7研究實例——麥秸與精氨酸發酵菌渣混合發酵產氣性能的研究 7.1試驗設計121 7.1.1試驗材料、儀器及試劑121 7.1.2試驗設計122 7.1.3分析與計算方法122 7.2菌渣與麥秸厭氧消化產氣性能分析123 7.2.1日產氣結果123 7.2.2累積產氣結果125 7.2.3容積產氣率125 7.2.4原料產氣率128 7.2.5消化時間128 參考文獻130
內容簡介
《農業固體廢物厭氧消化處理技術》在厭氧消化的原理和原料特性分析基礎上，以北方典型的玉米秸稈為研究底物，針對秸稈在厭氧消化過程中存在的原料生物降解率低、產氣效率低、厭氧消化裝置啟動時間長、缺乏適宜的接種物等問題，從馴化適合秸稈厭氧消化產沼的接種物、探索綠色高效的預處理技術以及闡明外源氮對秸稈降解的影響機制三方面分別進行研究。本書的研究結果可為農作物秸稈厭氧消化產沼技術的優化提供參考，有助於推動新農村的建設和生物質固體廢物的能源化利用，實現農村、農業的可持續發展。 《農業固體廢物厭氧消化處理技術》可供從事固體廢物資源化利用、研究、生產和經營管理的人員使用，也可供高等學校再生資源科學與技術、環境科學、環境工程及相關專業師生參考閱讀。
當今的世界文明是建立在化石燃料大量消耗的基礎上的。在石化燃料日益枯竭、優選能源危機日趨加重的今天，化石燃料的開采、運輸和使用的成本都在不斷攀升，由此導致的資源短缺、生態退化、環境污染、災害頻繁、糧食安全是目前世界各國發展中存在的主要問題。未來科技與社會的發展競爭激烈，以農作物秸稈為典型代表的生物質固廢備受靠前外學者的關注。 農作物秸稈作為生物質能中重要的一部分，其中蘊含大量的生物質能。若能將其中的生物質能加以有效的回收利用，不但可以解決農作物秸稈的處理問題，還有望獲得新能源。厭氧消化技術，可以將農作物秸稈能源化、資源化再利用，清潔環保，能實現固廢處理和能量回收產生清潔能源，是一種極具前景的可持續固廢處理技術，已成為目前生物質固廢處理領域的研究熱點。 厭氧消化技術處理農作物秸稈，雖然目前在靠前外已取得眾多的研究成果，但大多數有且隻有於實驗室規模......
