粉碎预处理对秸秆沼气发酵浮渣形成的影响研究

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1、密级:论文编号:中囯农血科学院学位论文粉碎预处理对秸轩沼气发酵浮渣形成的影响研究StudyontheImpactofGrindingPretreatmentonScumFormationduringStrawBiogasFermentation硕士研宄生：熊霞指导教师：施国中研宄员合作指导教师：梅自力、符征鸽研究员申请学位类别：农业推广硕士专业领域名称：农业资源利用培养单位：农业部沼气科学研究所中国农业科学院研宄生院提交日期2015年5月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰

2、写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研宄生签名：时间：年_JT日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，g卩：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研宄生签名时间：A/j年命』~日中国农业科学院硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表论文题目粉碎预处理对秸秆沼气发酵浮渣形

3、成的影响研宄论文作者熊霞专业农业资源利用研究方向指导教师施国中培养单位（研宄所）农业部沼气科学研究所硕（博）姓名职称单位专业签名导师硕导口青岛农业大学资源评崔德杰教授农业资源利用博导■与环境学院阅中国农业科学院兰硕导■食品加工与安高雅琴研究员州畜牧与兽药研宄人博导口全所一答辩主席觸硕导口教授四川农业大学博导■硕导口中国科学院成都生赵海研宂员博导■物研宄所硕导口张文学教授四川大学博导■答硕导■农业部沼气科学张辉研究员博导口研究所辩硕导■农业部沼气科学张敏研宄员博导口研究所委硕导口博导口员硕导口博导口硕导口博导口会议记录（秘书）2015.5.29农业部沼气科学研究所B座会议室论文答辩时间地点Sec

4、recy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDissertationStudyonTheImpactofGrindingPretreatmentonScumFormationduringStrawBiogasFermentationM.S.Candidate：XiongXiaSupervisor：Prof.ShiGuozhongDegree：MasterofAgriculturalExtensionSpecialty:UtilizationScienceofAgriculturalResourcesMay2015摘要以农作物秸秆为代表的纤维类原料密度

5、小且不易分解，在沼气发酵液中容易上浮结壳，严重限制了其沼气化利用效率。本文基于现有的秸秆沼气工程的发酵工艺，以我国三大农作物——水稻、小麦和玉米秸秆为发酵原料，采用机械预处理的方法使秸秆原料分别达到5cm、2cm和过筛10目三个粒度后，在自行设计有效容积为22L有机玻璃发酵罐内，进行中温批式沼气发酵实验（发酵温度：35±1℃；发酵TS浓度：4.2%；发酵周期：60d），研究其沼气发酵产气性能、结壳层物理特性和破壳强度，并根据试验结果对秸秆沼气工程破壳能耗进行分析，得出三种秸秆净能输出最大的发酵粒度，以提高工程运行效率。其试验的主要结论如下：（1）在产气性能方面，三种秸秆的不同粒度实验表明，粒度

6、越小，产气效果越好。当粒度分别为5cm、2cm和过筛10目时，水稻秸秆产气率分别为382.42ml/gTS、413.34ml/gTS和483.35ml/gTS，平均甲烷含量分别为52.68%、53.45%和54.88%；小麦秸秆产气率分别为377.25ml/gTS、398.14ml/gTS和431.04ml/gTS，平均甲烷含量分别为58.00%、58.10%和59.53%；玉米秸秆产气率分别为416.28ml/gTS、509.53ml/gTS和529.10ml/gTS，平均甲烷含量分别为58.40%、58.34%和58.42%。（2）在结壳层特性方面，三种粒度秸秆都呈现粒度越小，结壳层密度越

7、大，但结壳层厚度和失水层厚度都越小，最终，破壳强度越小。当秸秆粒度为5cm、2cm和过筛10目时，水稻秸秆结壳层最终密度分别为54.84g/L、62.67g/L和99.71g/L，但结壳层最终厚度分别为20cm、17.5cm和11cm，结壳层失水层最终厚度分别为10cm、6cm和1cm，最终，破壳强度分别为3.14kPa、2.10kPa和1.24kPa；小麦秸秆结壳层最终密度分别为51.40g/L