低次烟叶厌氧消化产沼气的研究

【摘要】：我国作为烟草种植和消费大国,烟草行业在我国的国民经济中占有相当大的比重;因此如何促进烟草行业持续可循环发展是我国目前非常紧要的一个课题。然而,在烟草行业中,有很多质地不合格的烟叶不能够被有效的利用,不仅造成了环境污染,而且还造成了极大的能源浪费。作为烟草大省,云南每年烤烟产量中约有30%-35%属于无法进行卷烟加工的低等或等外级烟叶未能得到合理利用[2]。而这些低次烟叶中所蕴含的能源与资源都没有得到有效的利用,而且长时间的堆沤丢弃给环境造成了极大的破坏。而对低次烟叶厌氧消化进而产生沼气是对低次烟叶的有效的处理途径之一。在这个前提下,我们站在前人的肩膀上从4个角度对低次烟叶厌氧消化产沼气进行了研究:(1)由于高温厌氧消化环境耗能高、设备要求高、很难实现实际生产中的应用;低温厌氧消化环境虽然容易实现,但是产气量和产气效率均不理想,因此我们所有试验均采用22℃的常温消化,这样既能够保证产气量和产气效率同时也能保证在其在实际生产中的应用价值。(2)使用质量分数均为7%的黑曲霉和复合酶对低次烟叶进行预处理后进行厌氧消化,观察其给低次烟叶厌氧消化产沼气带来的影响,得到了由质量分数为7%的黑曲霉预处理后,低次烟叶中纤维素、半纤维素和木质素总体含量降低,厌氧消化启动时间短,厌氧消化效率以及厌氧消化周期得到明显的改善的结论,并展望了其在实际生产中的应用价值。(3)通过对A:猪粪+人粪+沼气池底泥+玉米芯并经过一年培养、B:猪粪+人粪+沼气池底泥+鲜猪粪并经过一年培养、C:牛粪经过富集+甜高粱杆并经过一年培养、D:牛粪富集+玉米芯并经过一年培养、E:池塘底泥+玉米芯并经过一年培养的接种物对低次烟叶厌氧消化过程影响的观察,得到了接种物A:猪粪+人粪+沼气池底泥+玉米芯并经过一年培养的接种物为低次烟叶厌氧消化的接种物其产气量相对于其它各实验组接种物分别有着49%、139%、85.8%、55.7%的提高的结论。并发现这些接种物并没有对系统启动时间以及低次烟叶厌氧消化规律产生影响。(4)通过对低次烟叶厌氧消化浓度分别为6%、8%、10%、12%的实验数据的分析,我们发现10%厌氧消化浓度对低次烟叶厌氧消化不论是在日产气量、累计产气量还是产气率方面都有一定的促进作用,并且在10%浓度下,厌氧消化的停滞阶段持续时间较短,整个厌氧消化过程更加平滑,系统对于有机酸积累的抵抗能力更强,且对厌氧消化容器内资源的利用更加充分的结论。 【关键词】：厌氧消化 低次烟叶 预处理 接种物 厌氧消化浓度
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 低次烟叶的现状9-11
• 1.2 研究厌氧消化产沼气对于生产生活的意义11-13
• 1.3 研究低次烟叶厌氧消化产沼气对于生产生活的意义13-14
• 1.4 国内外研究现状14-22
• 1.4.1 国外研究现状14-15
• 1.4.2 国内研究现状15-17
• 1.4.3 我国秸秆厌氧消化产沼气的研究进展17-22
• 1.5 研究内容和方法22-23
• 第2章研究的基本原理和依据23-28
• 2.1 秸秆厌氧消化产沼气原理分析23-28
• 2.1.1 厌氧消化产沼气的基本原理23-24
• 2.1.2 秸秆厌氧消化产沼气的工艺要求24-28
• 第3章两种不同的预处理方法对低次烟叶厌氧消化产沼气的影响28-36
• 3.1 低次烟叶预处理面临的问题28
• 3.2 材料与方法28-31
• 3.3 结果与分析31-34
• 3.4 各要点分析34
• 3.5 本章小结34-36
• 第4章不同接种物对低次烟叶厌氧消化产沼气的影响36-42
• 4.1 接种物在低次烟叶厌氧消化过程中存在的问题36
• 4.2 不同接种物的实验设计36-38
• 4.3 结果与分析38-40
• 4.4 各要点分析40-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第5章不同厌氧消化浓度对低次烟叶厌氧消化产沼气的影响42-48
• 5.1 不同厌氧消化浓度的实验设计42-44
• 5.2 实验结果与分析44-46
• 5.3 各要点分析46-47
• 5.4 本章小结47-48
• 第6章 总结与展望48-51
• 6.1 总结48-50
• 6.2 存在的不足和未来研究规划50-51
• 参考文献51-55
• 攻读学位期间发表的学术论文55-56
• 致谢56

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