固态发酵改性促进黧蒴栲木屑压缩成型性能研究

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1、学校代号10532学号S12031035分类号密级硕士学位论文固态发酵改性促进黧蒴栲木屑压缩成型性能研究学位申请人姓名郭晶晶培养单位环境科学与工程学院导师姓名及职称袁兴中教授学科专业环境工程研究方向固体废物资源化论文提交日期2015.5.20学校代号：10532学号：S12031035密级湖南大学硕士学位论文固态发酵改性促进黧蒴栲木屑压缩成型性能研究学位申请人姓名：郭晶晶导师姓名及职称：袁兴中教授培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境工程论文提交日期：2015.5.20论文答辩日期：2015.6.10答辩委员会主席：刘云国教授Research

2、onimprovingCastanopsisfissasawdustpelletizationpropertiesbysolidstatefermentationbyGUOJINGJING(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEnvironmentalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorPr

3、ofessorYUANXingzhongMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡。献的个人和集体，均已在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＞作者签名；日期：＞月／￡曰＃ｉｊｉ據伴年《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，同意学校保留并向国家有关部口或机

4、构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可ｔｕ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Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。‘‘＂请在上相应方枢内巧Ｖ（）作者签名；部歲處日期：＞化年月／ｊＣ日导师签名一：Ｈ曰期；；年含月（２曰＾户／／｜固态发酵改性促进黧蒴栲木屑压缩成型性能研究摘要传统固化成型技术制造的生物质颗粒存在密度低，机械耐久性差，容易断裂或松散，易生物降解，不耐存储等问题

5、。针对上述问题，本文提出了一种基于木屑固态发酵处理改性制备成型燃料的研究思路，即利用黄孢原毛平革菌(P.chrysosporium)的生物降解功能提升木屑的压缩成型性能，为降低成型压力、温度和原料含水率，改善成型燃料品质创造条件，从而为开发利用新型能源植物黧蒴栲和将固态发酵工艺用于生物质成型产业提供参考。围绕该目的，本研究利用自主研发的单颗粒成型机(万能试验机改装)对黧蒴栲木屑进行固态发酵处理改性后制备成型燃料的研究，分别考察了发酵时间(0-64d)、成型温度(70-150℃)、成型压强(55-125MPa)、生物质含水率(5-20wt%)对成型

6、的影响，明确了各影响因素对成型能耗及颗粒密度、强度、吸水率和热值的影响，确定了黧蒴栲木屑固态发酵处理改性制备成型燃料的最优化条件，并进行了机理推析，得到以下结论：1)黄孢原毛平革菌固态发酵处理改性黧蒴栲木屑能够改善成型颗粒的成型能耗、密度、Meyer强度和吸水性，其促进木屑压缩成型性能的机理在于：发酵微生物对易生物降解组分的分解及其自身的繁殖，一方面提高了木屑中可发挥粘结剂功能组分的含量，减少了阻碍粘结剂发挥作用组分的含量，另一方面显著改变了木屑纤维的变形性能。这两方面因素共同作用提升了木屑的压缩成型性能，而发酵48d左右的黧蒴栲木屑压缩性能最佳

7、。2)成型温度、成型压强和原料含水率是成型的主要影响因素，随着成型压强从55MPa升高到125MPa，成型过程的挤压和推动能耗、成型颗粒密度和Meyer强度持续升高；随着成型温度的从70℃升高到150℃，成型过程的挤压和推动能耗降低，成型颗粒密度和Meyer强度增加；随着木屑含水率从5%升高到20%，挤压能耗、颗粒密度、Meyer强度、吸水率降低，推动能耗的变化与之相反。较高的成型压力、温度和原料含水率也有利于减弱吸水对成型颗粒密度和Meyer强度的影响。结合实际和成本考虑，发酵黧蒴栲木屑的最佳成型条件为成型压强100MPa左右、成型温度110℃

8、左右、生物质含水率10%左右。关键词：黧蒴栲；黄孢原毛平革菌；固态发酵；压缩成型；成型条件II硕士学位论文AbstractThetrad