玉米秸秆干发酵产沼气工艺试验研究

河南农业大学硕士学位论文玉米秸秆干发酵产沼气工艺试验研究姓名：武少菁申请学位级别：硕士专业：农业生物环境与能源工程指导教师：刘圣勇20090601摘要我国农作物秸秆产量丰富，有效利用农作物秸秆等生物质能源，是我国解决农村和城镇生活用能问题的重要途径之一，加快农村沼气建设和大力发展沼气生态农业，是新时期农业发展的主题，也是农村全面建设小康社会的有效途径。农作物秸秆的特点是木质纤维素含量较高，而厌氧微生物的木质纤维素降解消化能力较弱，导致秸秆厌氧消化率低、产气量少，从而限制了农作物秸秆生物气生产的大规模应用。以前沼气的传统原料是禽畜类便，但由于现在养殖业多采取规模化养殖的方式，粮食涨价等各种原冈导致农户散养畜禽的积极性受到影响。所以冈原料不足或沼气池缺乏原料，影响了沼气的产量，有的因无发酵原料，沼气池常年不产气，甚至出现弃池现象。为了解决上述问题，本文以北方常见的玉米秸秆为研究对象，通过严谨的科学试验和认真、精确的数据处理，对玉米秸秆干发酵产沼气进行实验研究，得到以下主要内容与研究结论：(1)玉米秸秆预处理的最佳工艺条什的确定。通过正交试验的方法研究玉米秸秆预处理的最佳条件，试验分析得剑：玉米秸秆干发酵产沼气预处理的最佳条件：复合菌量添加量为0．25％，含水率为70％，堆沤温度达到50℃和接种物接种时间为80h后。(2)玉米秸秆干发酵的最佳工艺条件的确定。同样，通过正交试验的方法研究玉米秸秆干发酵的最佳条件，试验分析得到：玉米秸秆干发酵的最佳条件：接种量为25％，料液浓度为25％，促进荆添加量为759／m3和pH值为7．0。(3)最佳工艺条件下玉米秸秆干发酵产沼气对比试验。试验选取三组玉米秸秆，研究加复合菌剂进行预处理和加入促进剂进行干发酵，对玉米秸秆主要组分含量变化和产气情况的影响。研究发现：玉米秸秆加复合菌剂进行预处理之后，成分发生了有利于厌氧发酵进行的变化，启动易成功，不易酸化，而且，再加促进剂有利于干发酵的进行，产气量得到提高。同时，试验结果得到：在玉米秸秆干发酵产沼气的最佳工艺技术条件下，加复合菌刺预处理后再加促进剂进行干发酵，能有效促进秸秆干发酵产沼气的进行，产气量比不加复合菌剂预处理提高40．8％。关键词：玉米秸秆；预处理；干发酵工艺；沼气河南农业大学硕士学位论文ExperimentalStudyofDryFermentationTechnologyforStrawBiogasProductionSupervisor：prof．LiuShengyongMastercandidate：WuShaojingABSTRACT：China'scropsstrawstalkoutputisrich，effectiveutilizationofbiomassenergycropssuchasstraw,isoneoftheimportantwaystosolveourcountry’Sruralandurbanlifetotheissueofusing．Andtospeedupconstructionofruralmethanegasandtodevelopecologicalagriculture，isthethemeoftheneweraofagriculturaldevelopment，isalsoawell-offsocietyinruralareasaneffectiveway．Strawischaracterizedbyahighcellulosecontentofwood，butthedigestionabilityofdegradationofcelluloseisweakforanaerobicmicrobial，resultingintheanaerobicdigestibilityofthestrawstalkvaluelow,andlessgas，thuslimitingthecropresiduesofbiogasproductionscaleapplications．BeforethetraditionalraWmaterialgasislivestockmanure，however,duetovariousreasonsleadingtobackyardpoultryfarmersaffectedbytheenthusiasm，suchas，theaquacultureindustryisnowtakenmorethanthewaylarge-scalefarming，andfoodpricehikesledtoavarietyofreasons．Therefore，biogasdigestersduetoinadequateorlackofrawmaterials，theimpactofthebi