香根草干湿厌氧消化的实验研究

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文论文题目：香根草干湿厌氧消化的实验研究学院太阳能研究所专业名称农业生物环境与能源工程研究方向生物质能与环境工程研究生姓名张莉娟学号12082803004导师姓名张无敌职称研究员尹芳职称副教授2015年5月28日云南师范大学YunnanNormalUniversity硕士研究生学位论文ThesisofScienceMasterDegree香根草干湿厌氧消化的实验研究ExperimentalStudyonDryandLiquidAnaerobicDigestionwithVetiveriazizanioides

2、基金支持：[1]云南省科技条件平台建设项目项目编号：2010DH012[2]云南省科技创新平台建设计划项目编号：2013DH041研究生：张莉娟GraduatedStudent:LijuanZhang导师：张无敌Supervisor:WudiZhang尹芳FangYinKeyLaboratoryofAdvancedTechniqueandPrepatationofRenewableEnergyMaterials,MinistryofEducation,YunnanNormalUniversityMay28th,2015独创性声明本人声明所呈交的

3、学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段

4、保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：摘要摘要秸秆作为生物质能发展主要的原料，近年来备受社会关注。采用沼气干发酵技术有效提高了池容产气率已经成为秸秆沼气发酵的研究热点。然而，农作物秸秆富含纤维素，在厌氧消化中厌氧微生物对其降解能力较弱，限制了秸秆沼气发酵的大规模应用。为了寻找提高秸秆沼气发酵转化率的方法，采用香根草作为研究对象，实验研究主要分为干湿沼气发酵两条主线，从香根草的生物预处理、半连续湿发酵、接种量对香根草干发酵的影响及香根草半连续干发酵等方面研究，实验研究控制在中温30℃下进行，比较沼气干、湿发酵的产气情况，寻找适合香

5、根草的厌氧消化工艺。通过实验研究得出如下成果：实验采用菌剂1、菌剂2及堆沤处理对香根草预处理5d后进行的沼气发酵实验，结果表明菌剂1预处理的沼气发酵效果最好，TS及VS产气率最高，其TS产气率为503mL/g，VS产气率为550mL/g，发酵中甲烷含量达到62.68%，池容产气率为0.17mL/mL·d，菌剂1对香根草预处理后的产气量及产气率具有明显效果。对香根草进行少量进料不出料半连续湿发酵的实验研究中，结果表明累积产气量达到35420mL，TS产气速率为420mL/g，低于批量式发酵的TS产气率结果442mL/g，平均甲烷含量为61.29%

6、，池容产气率仅为0.14mL/mL·d，能源回收效率达51.89%，但需要定期补充水分，对缺水地区不适用。在接种物用量对香根草的沼气干发酵影响实验研究中设置3个实验组，分别加入30%、40%、50%的接种物，结果表明50%接种量实验组的总产气量、产气速率都高于30%、40%的接种量，其TS产气率为280mL/g，VS产气速率为306mL/g，池容产气率为0.51mL/mL·d，40%、50%接种量的实验组平均甲烷含量都高于30%的接种量，50%接种量的能源回收效率最高达33.70%。采用发酵罐多罐串联的形式进行香根草半连续干发酵的实验研究中，产

7、气量及产气速率也比传统干发酵高，池容产气率为0.65mL/mL·d，在沼气干发酵中香根草的处理量和池容产气率明显高于液体发酵。综合以上情况所述，与液体发酵相比，干式厌氧消化技术在很多地区都便于推广及应用，提高香根草的利用率和节省了发酵罐的成本，操作更方便简洁。关键词：香根草；生物预处理；池容产气率；干式厌氧消化；液体发酵IAbstractAbstractAsthemainrawmaterialsofbiomassenergydevelopment,thestrawhasattractedmanyattentionsofthesocietyinr

8、ecentyears.Currentlythedrybiogasfermentationtechnologyhasbecomearesearchfoc