玉米秸秆水解残渣厌氧消化的产气性能
玉米秸秆的利用
1、玉米秸秆简介 主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。 纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维;半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成；木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。秸秆中的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，前两者可以降解为单糖用于发酵生产丁醇。但是纤维素的降解条件较为苛刻，需要消耗的大量纤维素酶才能使其有效降解，这样从秸秆中的己糖来生产丁醇就面临高成本的压力。而秸秆中的半纤维素较容易降解，使用稀酸处理的方法可以将半纤维素几乎全部降解为单糖 纤维素生物质是由纤维素(Cellulose 30-50%），半纤维素（Hemicellulose20-40%），和木质素（Lignin 15-30%）组成的复杂材料。纤维素分子是由n个葡萄糖苷通过β-1,4糖苷键连接起来的链状聚合体，纤维素大分子之间通过氢键聚合在一起形成纤维束。半纤维素是一大类结构不同的多聚糖的统称，这类聚糖包括葡萄糖、甘露聚糖、半乳聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖以及果胶，而木聚糖占组分的一半以上。木质素是由苯基丙烷结构单元通过碳~碳键连接而成的具有三维空间结构的高分子聚合物。半纤维素位于许多纤维素之
间，就像一种填充在纤维素框架中的填充料；而木质素是一种镶嵌物质，在纤维素周围形成保护层。 纤维素、半纤维素和木质素在不同原料中所占的比例各不相同，故利用的难易程度也会有差异。一些常见的植物纤维素各组分比例见表1. 表1 常见植物纤维原料的组成 木质纤维素原 料 纤维素 Cellulose（w%） 半纤维素 Hemicellulo 木质素 Lignin
秸秆综合利用创业计划书
创业计划书
1.企业名称：秸秆综合利用有限责任公司 （生物颗粒能源、玉米秸秆穣颗粒饲料）2.背景 2.1 公司确定产品的缘由 2.1.1.产品主力军—生物能源（颗粒燃料） 生物质能仅次于煤炭、石油和天然气，居于世界能源消费总量第4位。据专家预测，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总燃料消耗的40%以上。由于生物质替代燃料具有无染污、可再生等显著特点，因此日益受到各国的重视。随着我国经济的不断发展，能源短缺问题显得日益严重，为了解决能源危机、减轻环境污染、保护生态环境，开发利用生物质能显得尤为重要。 目前，生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划：如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等，其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度，同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。以美国、瑞典和奥地
利等国为例，生物能源的应用规模，分别占该国一次性能源消耗量的4%、16%和10%；在美国，生物能源发电的总装机容量已超过1万MW，单机容量达10～25MW；在欧美，针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。 我国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来，我国政府一直将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用新技术的研究和开发，使生物质能技术有了进一步提高。但我国生物质能的利用研究主要集中在大中型畜禽场沼气工程技术、秸秆气化集中供气技术和垃圾填埋发电技术等项目，对于生物质能颗粒燃料产品的生产加工与直接燃烧利用的研究还刚刚起步。国内部分高校和科研机构开展了生物质颗粒成型技术的研究，取得了一定成绩。但是，生物质能源颗粒产品在我国推广应用还很少。 秸秆固化成型法与其它方法生产生物质能相比较，具有生产工艺、设备简单，易于操作，生产设备对各种原料的适应性强及固化成型的燃料便于贮运（可长时间存贮和长途运输）和易于实现产业化生产和大规模使用等特点。另外，对现有燃烧设备，包括锅炉、炉灶等，经简单改造即可使用。成型燃料使用起来方便，在广大农村有传统的使用习惯，成型燃料也易于被老百姓所接受。目前，我国采用的生物质固化成型燃料的形状主要有棒状、块状和颗粒状。这几种形状燃料的加工方法均为传统生产方法，普遍存在着设备能耗过高、磨损严重和使用寿命短等问题。本项目所应用的生物质颗粒燃料加工工艺及方
厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用及前景
厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用及前景 来源：百玛士环保科技有限公司阅读：310更新时间：2009-03-26 17:22 摘要：本文介绍了利用厌氧消化技术处理城市生活垃圾在欧美等发达国家的应用经验，结合百玛士环保科技有限公司在国内几个厌氧消化处理生活垃圾的工程实例，阐述了利用厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用前景以及制约因素。 前言 随着经济的发展和城市化进程的加快，我国城市生活垃圾产生量迅速增加，而且城市生活垃圾存在大量的生物质垃圾，具有易生物降解和高含水的特点，其形成的恶臭是固体废物污染环境的主要污染源。与此同时，城市生物质垃圾中蕴含着大量生物质能，其高含水特性又为生物质能的转化提供了有利条件，针对生物质垃圾的“高固体厌氧消化（High Solid Anaerobic Digestion）技术”成为世界环保科技的研究热点。采用厌氧消化技术处理城市生活垃圾，并产生绿色能源“沼气”，特别是在能源日益紧张，CO2减排的呼声越来越高的情况下，该技术越来受到各国政府接受和推广，欧美等发达国家通过立法等手段大力推广该技术的应用，我国“十一”规划明确提出大力推广使用生物质能源，根据国家“十一五再生能源发展规划”，到2010年，建成沼气发电装机容量100万千瓦。“十一五”时期，加快建设规模化沼气工程，年产沼气约40亿立方米。 一、厌氧消化工艺原理 厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程，在自然界内广泛存在。在此过程中微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素（如Ni、Co、Mo等）以及有毒物质的允许浓度等。厌氧消化是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程，厌氧微生物是一个统称，包括厌氧有机物分解菌（或称不产甲烷厌氧微生物）和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内，有各种厌氧微生物存在，形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。 厌氧消化工艺处理有机垃圾，是人为创造厌氧微生物所需要的营养与环境条件，使反应器内积累高浓度的厌氧微生物，因此，人工厌氧消化的速度大大超过自然界中自发的厌氧消化过程。 生活垃圾的厌氧消化过程可以分为水解、酸化和产甲烷三个阶段，每个阶段都由一定种类的微生物完成有机物的代谢过程。三个阶段的情况介绍如下： 水解 有机物厌氧菌产生胞外酶水解有机物。参与细菌的种类和数量随着有机物种类而变化，通常按原料种类分为纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质分解菌。在这些细菌作用下，多糖分解成单糖；蛋白质转化成肽和氨基酸；脂肪转化成甘油和脂肪酸。 酸化 产酸菌，例如胶醋酸细菌、某些梭状芽孢杆菌等，分解前一步产生的较高级的脂肪酸并生成醋酸和氢。此外，有机物厌氧分解菌在分解脂肪时，也产生长链脂肪酸，如硬脂酸；
厌氧消化工艺设计要点
厌氧消化工艺设计要点 发布日期：2012-11-19 来源：互联网作者：佚名浏览次数：482 厌氧消化的工艺设计主要体现在对消化池型、搅拌方式和工艺运行参数的选择上。总的设计原则是：a）在参考相似工程案例及设计规范的基础上，试验得到最佳工艺运行参数，如停留时间、运行温度、固体负荷、有机负荷；b）适合的池型选择；c）良好的搅拌方式，搅拌均匀，不存死角；d）简单、稳定的运行保障，如易于操作维护的设备，避免温度波动的良好换热设备以及容易去除浮渣的措施等；e）安全可靠的沼气输送系统。 工艺设计需要确定的内容：a）消化方式的设计；b）消化池形选择；c）消化池中污泥的混合搅拌方式确定；d）设计参数的选定；e）污泥加热方式的确定；f）污泥投配方法的确定；g）污泥及沼气排放方式的确定；h）浮渣及上清液的排除方法；i）安全防护措施的保证；j）监测和控制方法的确定；k）其它附属装置的选用。上述诸多方面中，厌氧消化的方式、消化池的池形、主要设计参数、消化池中污泥的混合搅拌方式对消化池的工程造价和使用效果影响很大，应谨慎选择。 （1）消化方式的设计 ①消化温度，厌氧消化根据运行温度的不同分为中温消化（30～36℃）和高温消化（50～55℃），其中中温消化的最佳温度为35℃，高温消化的最佳温度会因其它影响因素发生较大变化。高温消化的特点是，分解速率快、产气速率高、停留时间短，进而提高消化处理能力，节省消化池容积；另外卫生学指标较好，对寄生虫卵的杀灭率可达95％，大肠菌指数可达10-100；能耗高，温度控制较难。中温消化的特点是，相对高温消化的各项优势较为逊色，但中温消化运行稳定、易于控制，能耗相对较低，设计运行经验成熟。目前，国内、外多采用中温厌氧消化。 ②消化等级，按照消化池的数量分为一级消化和两级消化。其中一级消化指污泥厌氧消化是在一个消化池内完成；两级消化指污泥厌氧消化在两个消化池内完成，第一级消化池设有加热、搅拌装置及气体收集装置，不排上清液和浮渣，第二级消化池不进行加热和搅拌，仅利用第一级的余热继续消化，同时排上清液和浮渣。两级消化工艺的土建费用较高，运行
玉米秸秆综合利用现状及建议
玉米秸秆综合利用现状及建议 摘要：根据临夏州玉米生产情况和秸秆利用现状及秸秆利用中存在的问题，提出玉米秸秆综合利用的建议：一是加强宣传引导，提高思想认识；二是大力发展草食型畜牧业；三是出台优惠政策和奖励机制；四是加强技术开发与研究。 关键词：秸秆；现状；建议 临夏回族自治州是一个以农业为主的少数民族地区，主要种植的农作物有玉米、马铃薯、小麦、蚕豆、油菜等。其中玉米是我州的主要粮食作物之一，在全州粮食生产、保证粮食安全中占有重要地位。玉米是高产之王、饲料之王，2006年全州种植面积3.33万hm2，近年来随着全膜双垄沟播技术的推广应用，玉米种植面积迅速扩大，种植区域主要由光、热、水、肥条件较好的川塬灌区向干旱、半干旱地区发展，2010年种植面积达4.67万hm2，产玉米500～800 kg/667 m2，产秸秆3 000 kg/667 m2以上。玉米生产不仅保证了我州的粮食安全，而且为畜牧业提供了大量的精饲料和粗饲料，有力地促进了畜牧业发展。 1 玉米秸秆利用现状 玉米是我州第一大作物，2010年种植面积4.67万hm2，秸秆产量达到210万t，目前秸秆利用的方式和途径主要有四种。 1.1 秸秆养畜 有关资料表明，玉米秸秆含有30 %以上的碳水化合物、2 %～4 %的蛋白质和0.50 %～1 %的脂防。就草食动物而言，2 kg的玉米秸秆增重净能相当于1 kg 的玉米籽粒，特别是对玉米秸秆进行青贮氨化等方法处理后，营养价值变高，适口性增强，利用率大大提高。秸秆养畜首先解决了牛、羊等家畜粗饲料短缺的问题，利用丰富的秸秆资源可增加养畜规模，促进畜牧业发展；其次通过牲畜粪便，实现过腹还田，积攒农肥，增加土壤有机质，提高土壤肥力。我州少数民族群众养牛、养羊经验比较丰富，玉米秸秆是养畜主要的饲料之一，秸秆利用状况较好。玉米秸秆作为饲料有直接喂养、青贮氨化喂养、揉丝打包喂养、晒干粉碎喂养等方式。 1.2 农村能源利用 玉米秸秆纤维中的碳量约占4 %以上，碳使秸秆具有燃烧价值。在我州草食型养殖业欠发达地区，玉米秸秆被晒干后当作柴禾作为燃料，烧水做饭等，造成了资源浪费和严重的环境污染。 1.3 秸秆还田
污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点概要
污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点陈怡 (北京市市政工程设计研究总院 , 北京 100082 摘要以北京市小红门污水处理厂和西安市第五污水处理厂为例 , 对污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择和设计要点进行了详细论述 , 包括污泥厌氧消化工艺选择、进泥预处理、厌氧消化池、沼气系统、上清液处理和污泥输送管路等 , 以保证污水处理厂污泥厌氧消化工艺的顺利实施。 关键词污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择污泥投配污泥搅拌沼气系统 K e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t C h e n Y i (B e i j i n g G e n e r a l M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i j i n g 100082, C h i n a A b s t r a c t :T a k i n g t h e B e i j i n g X i a o h o n g m e n W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a n d X i ’ a n F i f t h W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a s e x a m p l e , t h i s p a p e r d e s c r i b e d t h e k e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c -t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n t h e w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t , i n c l u d i n g s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n p r o c e s s s e l e c t i o n , s l u d g e p r e -t r e a t m e n t , a n a e r o b i c d i g e s t i o n t a n k , m e t h -a n e s y s t e m , u p -l e v e l c l e a n l i q u i d t r e a t m e n t , a n d s l u d g e t r a n s m i s s i o n p i p
玉米秸秆的酶水解糖化
玉米秸杆的酶水解糖化 李俊英张桂陈学武苗芳侯建革 玉米秸杆的酶水解糖化 摘要：玉米秸杆属植物纤维废料，研究玉米秸杆酶水解糖化的目的在于寻求一条玉米秸杆的合理利用新途径，加工成食品、燃料、化工产品等，具有较好的发展前途。从玉米秸杆的化学结构出发，阐述玉米秸杆酶水解、糖化的机理及研究概况，玉米秸杆所含成分复杂，需要经过预处理，破坏其结晶性，提高水解性能，从而得以很好利用，具有重要的现实意义。关键词：玉米秸杆；酶水解；糖化 1 玉米秸杆的化学组分 玉米秸杆的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、粗蛋白和水等。 1.1 纤维素 玉米秸杆纤维素结构单元是由β-D葡萄糖基1，4-糖苷键联结而成的线性高分子化合物。每个纤维素分子由800--1200个葡萄糖分子组成，据戈林(D.A.J.Goring)等研究，在纤维细胞中的次生壁中，微细纤维、木素、半纤维素中组分均呈不连续的层状结构，彼此粘结又互相间断。微细纤维是构成细胞壁的骨架，木素、半纤维素则是微细纤维之间的填充剂和粘结剂。纤维素分子中的葡萄糖(和其它糖)残基的多少，或者称之为聚合程度的高低，因植物种属不同、时空和空间关系的变化而有变异。玉米秸杆纤维素属于次生壁一类的纤维素分子，其平均聚合度为1000左右。其中大约30到100个纤维素分子“并肩”排列，在分子内和分子间氢键作用下，形成结晶的(crystalline)或类结晶的(paracrystalline)微纤丝。微纤丝的结晶区即β-1，4葡聚糖区，而中央的非结晶区则可能是甘露糖或木糖的存在部位，非结晶的或结晶程度差的表面区包围着中央的结晶核(Crystal nucleus)〔2，3〕。从以上分析，纤维素类分子相互间以特定化学键相联系，形成牢固结构，使其难于分离。 1.2 半纤维素 半纤维素的结构单元是木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等以及这些糖甲基化、乙酯化单位和醛酸衍生物。半纤维素的分子量较低，聚合度小于200，且分子往往带有支链。不同来源的半纤维素各种结构单元比例不同，但木糖是玉米秸杆的主要糖、其次是阿拉伯糖。其中木糖间以β-1，4糖苷键连接，分支度较高。 1.3 木素 木素是一种天然的高分子聚合物。是由苯丙基丙烷单元通过醚键和碳-碳键联接而成、具有三维结构的芳香族高分子化合物。玉米秸杆的木素含量为19%-23%。木素中含碳量达60%-66%，含氢5%-6.5%。木素含碳量高，含氢量低，玉米秸杆木素的分子量低，降低了木素的化学稳定性，使玉米秸杆较易蒸煮。 玉米秸杆中组分除含以上物质外，尚含有粗蛋白、灰分、水等等。 2 玉米秸杆的预处理 正是由于玉米秸杆组成成分复杂、稳定，使得其生物降解难于迅速进行。生物工作者从土壤、有病害的植物、牛胃、牛粪等分离筛选活力高的微生物，但至今也未找到能迅速降解的
秸秆综合利用实施方案
海南省“十三五”秸秆综合利用实施方案 1—1—
目录 前言 ......................................................................................... - 0 - 一、秸秆综合利用的重要意义 .................................................. - 0 - 二、秸秆资源和综合利用现状 .................................................. - 1 - （一）秸秆资源量.............................................................. - 1 -（二）秸秆综合利用现状及目标 ...................................... - 3 -（三）存在的主要问题 ...................................................... - 6 -三、指导思想、基本原则和总体目标 ...................................... - 9 - （一）指导思想.................................................................. - 9 -（二）基本原则.................................................................. - 9 -（三）总体目标................................................................ - 10 -四、重点领域和建设内容........................................................ - 11 - （一）重点领域................................................................ - 11 -（1）秸秆还田利用 .................................................. - 11 - （2）秸秆肥料化利用 .............................................. - 11 - （3）秸秆饲料化利用 .............................................. - 11 - （4）秸秆能源化利用 .............................................. - 12 - （5）秸秆基料化利用 .............................................. - 12 - （6）秸秆收储运体系建设 ...................................... - 12 -（二）建设内容................................................................ - 12 -——
玉米秸秆酶水解工艺的初步研究
玉米秸秆酶水解工艺的初步研究 本实验以酶水解产生的还原糖含量为指标来评价纤维素酶水解效果，研究了温度、pH值、酶浓度、底物浓度、及酶解时间等单因素对玉米秸秆水解效率的影响，结果表明：酶水解的最佳温度为50℃～55℃，酶浓度为0.9g/L，pH5.0，底物浓度为50g/L，最佳反应时间为48h。根据单因素试验结果，设计了五因素四水平正交实验，通过正交实验得出酶水解玉米秸秆的最佳工艺是：pH5.0，反应时间36h，温度60℃，酶浓度0.9g/L，底物浓度为50g/L。 标签：玉米秸秆酶水解纤维素酶正交试验 一、实验材料与方法 1.实验材料 1.1主要原料：玉米秸秆[1] 1.2主要试剂：：DNS（3，5-二硝基水杨酸）试剂、0.1mol/L的柠檬酸溶液、0.1mol/L的柠檬酸钠溶液、3%的NaOH水溶液 2.实验方法 2.1 原料的预处理：粉碎→碱浸泡→抽滤→干燥 2.2 还原糖的测定方法：本研究采用DNS法[2]。 2.3 葡萄糖标准曲线的绘制 2.4 纤维素酶水解条件的优化 影响木质纤维原料酶水解的因素主要包括：底物浓度、酶浓度和反应条件（如温度、pH值等）[3]。为了提高葡萄糖的产量和纤维素的水解率，本文在优化水解工艺和提高纤维素酶的活性方面作了大量的实验研究。 2.4.1 底物对酶水解影响的研究 底物（经预处理的玉米秸秆）可以影响酶水解速率和发酵糖的得率[4]。实验条件为：在6只150mL的锥形瓶中分别加入质量为0.4g、0.6g、0.8g、1.0g、1.2g、1.4g的经过预处理的玉米秸秆原料，并加入20mL的蒸馏水，再用移液管加入15mL、pH为5.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液，摇匀，在锥形瓶瓶口盖上保鲜膜，并用橡皮筋绷紧。取5只试管，分别加入5mL，0.3g/mL的酶液，与锥形瓶一起放入设定温度为50℃的恒温水浴锅中分别预热5min。预热5min后取出将装在5只试管中5mL，0.3g/mL的酶液分别倒入5只锥形瓶中，摇匀，重新
瘤胃微生物厌氧消化农业固体有机废物技术与应用研究
瘤胃微生物厌氧消化农业固体有机废物技术与应用研究 我国是农业大国,农业生产过程中产生的固体有机废物因产量大、难处理、污染严重近年被广泛关注,具有代表性的包括纤维素类生物质和禽畜养殖粪便。厌氧消化技术是处理农业固体有机废物的主流技术之一,因环境友好、可持续发展被广泛研究。 纤维素类生物质受结构紧密、结晶纤维素等影响很难被普通微生物高效转化,常用的预处理方法存在操作复杂、成本高的问题。因此,有必要研究一种经济有效的预处理方法和一种可以高效转化该类废物的微生物系统,研发适用于广大农村地区的农业固体有机废物处理新技术,具有重大而深远的意义。 本研究利用反刍动物瘤胃微生物高效降解纤维素类生物质原理,主要考察沼液对玉米秸秆预处理性能,小试、中试与工业化规模条件下体外模拟瘤胃微生物厌氧消化反应器高效降解玉米秸秆与禽畜养殖粪污产甲烷性能,主要研究内容包括:(1)采用正交实验方法,利用厌氧消化剩余沼液含有较高浓度氨的特性对玉米秸秆进行预处理。结果表明:经过沼液预处理后的秸秆表层结构被显著破坏,内部酯键、醚键等连接结构化学键断裂,相对结晶度从800%降低至最低的36.2%;9天的预处理时间、25℃左右的环境温度和500%的沼液投加量秸秆预处理效果最好,影响因素排序为预处理时间>预处理温度>沼液投加量;预处理使瘤胃微生物厌氧发酵秸秆产酸达到稳定期时间缩短40%,干物质消化率提高18%左右,与传统氨化剂对比分析,沼液对秸秆表层及内部结构破坏程度更高,对瘤胃微生物厌氧发酵糖化与酸化过程促进作用更明显,可操作性更强。 (2)模拟反刍动物瘤胃环境,建立小试规模体外模拟瘤胃微生物连续厌氧消化反应器系统,初步探索瘤胃微生物体外驯化培养条件。结果表明:控制pH为6.5
污泥厌氧消化池设计说明书
课程设计 课程名称_固体废物利用与处置B课程设计_ 题目名称_ 260m3/d污泥厌氧消化池设计 学生学院_ _ 环境科学与工程__ _ 专业班级_ _ 环境科09级（2）班__ _ 学号 28 学生姓名_________余笃凝 ___ _____ 指导教师_________戴文灿 ___ ____ 2012 年 6 月 25 日
摘要 厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化池多用于大型污水处理场的脱水剩余污泥的厌氧处理，也可用以处理高浓度有机工业废水、悬浮固体含量较高和颗粒较大的有机废水、含难降解有机物的工业废水，也以被成功地应用于肉类食品工业废水的处理。厌氧发酵反应与固液分离在同一个池内进行，结构较为简单。此次课程设计要求我们在给定参数下设计日处理量为260m3 的中温定容式污泥厌氧消化池。 关键词：固体废物厌氧消化微生物有机物
Abstract Anaerobic digestion（some says anaerobic fermentation）is a kind of microbial process which commonly finds in nature area. Anaerobic digestion treatment means that use anaerobic microbe in order to make organic matter from solid waste into CH4 and CO2 process in anaerobic digestion pools usually used in large sewage farm to treats dewatering surplus sludge anaerobicly,it also can be used to deal with high concentration of organic industrial waste water, higher content of suspended solid and the larger particle organic wastewater, including refractory organics industrial wastewater, what’s more,it can applied successfully in the meat food industrial wastewater treatment. Anaerobic fermentation reaction and solid-liquid separation are react in the same pool so the structure is simple. The course design require us to design the steady increases type of sludge anaerobic digestion pool which capacity of 260 m3 under the given parameters. Keywords: solid waste anaerobic digestion microbial organic
厌氧消化的影响因素有哪些
厌氧消化的影响因素有哪些？ 厌氧消化的影响因素有哪些？ 甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。 一、温度因素 厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感（日变化小于±2℃），温度的突然变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时，则会停止产气。 根据采用消化温度的高低，可以分为常温消化（10-30℃）、中温消化（33-35℃左右）和高温消化（50-55℃左右）。 二、生物固体停留时间（污泥龄）与负荷 三、搅拌和混合 搅拌可使消化物料分布均匀，增加微生物与物料的接触，并使消化产物及时分离，从而提高消化效率、增加产气量。同时，对消化池进行搅拌，可使池内温度均匀，加快消化速度，提高产气量。 搅拌方法包括气体搅拌、机械搅拌、泵循环等。气体搅拌是将消化池产生的沼气，加压后从池底部冲入，利用产生的气流，达到搅拌的目的。机械搅拌适合于小的消化池，液搅拌和气搅拌适合于大、中型的沼气工程。 四、营养与C/N比 厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基质，又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。这些营养物质中最重要的是碳素和氨素两种营养物质，在厌氧菌生命活动过程中需要一定比例的氮素和碳素（COD∶N∶P=200∶5∶1）。原料C/N比过高，碳素多，氮素养料相对缺乏，细菌和其他微生物的生长繁殖 受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。 若C/N比过低，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则容易造成系统中氨 氮浓度过高，出现氨中毒。 五、有毒物质 挥发性脂肪酸（VFA是消化原料酸性消化的产物，同时也是甲烷菌的生长代谢 的基质。一定的挥发性脂肪酸浓度是保证系统正常运行的必要条件，但过高的VFA会抑制甲烷菌的生长，从而破坏消化过程。 有许多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动，这类物质被称为抑制剂。 抑制剂的种类也很多，包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。 六、酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用 pH值的变化直接影响着消化过程和消化产物。 1、由于pH的变化引起微生物体表面的电荷变化， 进而影响微生物对营养物的吸收； 2、pH除了对微生物细胞有直接影响外，还可以促使有机化合物的离子化作用，从而对微生物产生 间接影响，因为多数非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞；
污泥秸秆厌氧共消化研究
目录 摘要............................................................................................................................I Abstract............................................................................................................................II 第1章绪论.. (1) 1.1课题来源与背景 (1) 1.1.1课题来源 (1) 1.1.2课题研究背景 (1) 1.2国内外相关领域研究现状 (2) 1.2.1厌氧消化的影响因素 (2) 1.2.2厌氧消化处理技术特点 (4) 1.2.3厌氧共消化的研究 (4) 1.2.4农作物秸秆预处理的研究 (5) 1.2.5外加酶强化厌氧消化的研究 (7) 1.2.6响应曲面优化试验 (8) 1.3课题的提出及研究思路 (9) 第2章试验材料及方法 (12) 2.1试验装置 (12) 2.2试验原料和接种物 (15) 2.3批次试验设计 (16) 2.3.1单变量批次试验设计 (16) 2.3.2响应曲面批次试验设计 (17) 2.3.3不同接种率批次试验对照 (18) 2.3.4外加酶批次试验 (18) 2.3.5不同负荷下氨氮含量批次试验 (19) 2.4半连续流试验设计 (19) 2.5试验分析方法及试验仪器 (19) 第3章厌氧共消化最佳进料参数 (21) 3.1单变量批次试验 (21) 3.2响应曲面设计及试验结果分析 (21) 3.3本章小结 (24) 第4章不同接种率下预处理和共消化的强化效果 (25) 4.1反应器pH值变化 (25) 4.2反应器产气量变化 (26) 4.3反应器氨氮变化 (29)
玉米秸秆生物降解
西安工程大学学报 Journal ofXi’an PolytechnicUniversity 第24卷第3期(总103期) 2010年6月Vo.l 24,No. 3(Sum.No. 103) 文章编号:1674-649X(2010)03-0294-04 收稿日期:2010-04-12 基金项目:陕西省科学技术厅自然科学基金项目(2009JM3019) 通讯作者:李海红(1971-),女,陕西省西安市人,西安工程大学副教授.E-mai:l lihhcn@ 163. com 玉米秸秆的生物降解效果研究 李海红,郭雅妮,同帜 (西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048) 摘要:分析不同菌种对玉米秸秆的降解效果,生产出易于消化和吸收的高蛋白饲料.选育白腐真 菌、黑曲霉、绿色木霉等分别进行糖化与发酵,最佳发酵条件为温度35℃,时间60h.研究结果表 明,白腐真菌+黑曲霉+绿色木霉的组合菌发酵效果优于单菌种发酵. 关键词:玉米秸秆,高蛋白饲料,糖化,发酵 中图分类号:X 172文献标识码:A 玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,而细胞壁基本组成是纤维素、半纤维素和木质素.相关研究表明,玉 米秸秆中的纤维素、半纤维素不但被木质素包裹,而且半纤维素的部分共价和木质素结合,形成紧密的结 构[1].这种复杂的结构使得玉米秸秆降解较为缓慢.常用玉米秸秆处理方法有物理方法、化学方法和生物 方法[2].目前,生物法降解玉米秸秆已成为研究热点,玉米秸秆的生物利用研究主要集中在预处理方法的 研究[3].不同的菌种对玉米秸秆的降解效果差异很大,本文通过选育优势菌种组合固体发酵玉米秸秆,进 一步提高玉米秸秆降解效果. 1玉米秸秆的组成成分 表1玉米秸秆的化学组成% 组成灰粉纤维素半纤维素木质素可溶出物酯酸盐其他 含量6·1 37·3 20·6 17·5 13·0 2·0 3·5 有关数据显示[4],我国秸秆的 资源总量达5·541×108,t其中含有 的N、P2O5、K2O分别为4·939× 106,t 1·567×106,t 9·825×106,t总 养分为1. 633×107,t相当于全国1999年化肥用量的2/5.秸秆中碳元素占绝大部分,含碳量约占40%以 上,其次为钾、硅、氮、钙、镁、磷、硫等元素.秸秆的有机成分以纤维素、半纤维素为主,其次为木质素、蛋 白质、氨基酸,树脂、单宁等[5].玉米秸秆的化学组成和营养成分组成见表1~2. 表2玉米秸秆的营养成分% 成份粗脂肪粗蛋白粗纤维水份灰份钙磷
有机废物厌氧消化工艺应用现状及前景
有机废物厌氧消化工艺应用现状及前景 摘要近年来，随着时代发展进步，我国的城市化进程日渐加快，而居民的生活垃圾排放量也呈现出明显的上升趋势。在这样的背景下，为了进一步改善我国的生态环境，促进各项效益的取得，我国的有关部门采用先进技术以及工业开展具体作业。目前，有机废物厌氧消化工艺凭借着其自身的特点而获得了环保部门青睐，并获得了广泛的推广运用。本文基于此，着重分析有机废物厌氧消化工艺应用现状及前景。 关键词有机废物；厌氧消化；工艺应用；现状前景 作为以城市污水处理技术发展而来的新技术，有机废物厌氧消化技术的出现实现了居民各类生活垃圾的处理，并由此促进居民生活垃圾减少，确保生活垃圾无公害处理，实现各项生态、经济效益的取得，保障垃圾处理的资源化。本文基于此，着重分析了有机废物厌氧消化工艺，并就该工藝的具体运用进行叙述。 1 厌氧消化工艺分析 1.1 厌氧消化基本原理 所谓的厌氧消化，指的是在特定的无氧状态，有机物进行分解活动。在这样的状况下，有机物往往在微生物的氧化、分解下形成大量的CH4、CO2，被并进一步释放出能量满足微生物的发展需要。目前，我国的环保部门在垃圾处理的过程中就加强了对于该工艺技术的运用，并将该工艺分为三个阶段，分别是：水解阶段、产酸阶段、产甲烷阶段。 1.2 影响厌氧消化质量的因素 尽管我国的环保部门在居民生活垃圾以及废水的处理过程中积极引进该工艺技术，但是该工艺在运行的过程中普遍受到不同因素的影响。关于影响厌氧消化质量的因素，笔者总结以下几点。 （1）营养物质 在进行有机物的厌氧消化作业时，为了促进作业效率以及质量的提升，工作人员需要确保微生物的生长能够获得必要的营养，并且实现各营养元素之间的合理化配比。其中，最为重要的营养元素则为碳氮比。在这一过程中，一旦该元素的配比失衡，往往会导致微生物的急剧死亡，不利于厌氧消化反应的开展，一般而言，最为合理的碳氮比为20：1 。 （2）反应温度 相关的研究调查显示：有机废物厌氧消化往往在中温、高温的状况下进行，
农村秸秆综合利用问题的调查报告
关于农村秸秆综合利用问题的调查报告 金风送爽，皓月正圆，瓜果飘香，秋满人间。秋天是收获的季节，一望无际的田野上，处处可以见到满载而归的农民，他们将颗粒归仓之后，却把大量的庄稼秸秆遗弃在了田地里。秸秆作为农作物生产中的副产品，是一种可供再利用的生物质能源，具有巨大的潜在利用价值。如何有效利用这些看似无用的“废弃物”，是建设发展现代农业和农村的重大课题。 2017年国庆、中秋长假期间，作为农业类高校大一新生的我，利用4天时间对家乡部分农民的秸秆综合利用状况进行了调查，并进行了简要分析。 调查对象：山西省运城市盐湖区龙居镇24户农民、2家秸秆加工厂和1家食用菌养殖场。 调查时间：2017年10月3日——6日。 调查地点：山西省运城市盐湖区龙居镇及周边相邻村庄。 小组成员：家人、同学一行4人。 调查的具体内容：运城地区秋田农作物秸秆主要以棉花杆和玉米杆为主。此次调查重点是了解农村秸秆治理现状以及农民对于秸秆处理的意愿。 调查的过程及结果：由于受周边地域影响，近些年龙居镇农业也转向果林为主，棉花和玉米的种植量也大为减少，已经不是主业不再被农民所重视，几乎所有的农民都是快速
收获后就将劳动重心转移到了果林上，因而棉花地、玉米地秸秆大量堆积就成了一个普遍的现象。过去，农作物秸秆作为牲畜饲料，是农民的香饽饽，但随着农业耕种耙等农业机械的普及，牛马驴骡等大牲畜养殖量迅速减少乃至消失。因此，这些秸秆就成了废弃物不再受欢迎。我们调查的24户农民，13户种玉米11户种棉花，秸秆全部丢弃在田地里，并且有7户玉米8户棉花秸秆就原封不动地长在地里，主家忙其他顾不上处理它们，剩下的全部被拔掉胡乱堆积在地里。3日天气由雨转晴，4日下午就有2户在地里焚烧玉米杆，堆积的秸秆下面还有部分潮湿，现场浓烟滚滚，灰烬四散，甚至飘飞到公路上给车辆行人造成安全隐患。当我们问及这两户农民为啥要焚烧秸秆而不是另作他用时，两户农民的回答几乎是一致的：1.秸秆太多，堆放在地里到明年都不可能沤烂，直接影响明年的播种；2.卖给加工厂价格太低，玉米秆比棉花杆还要便宜得多，再说还要装运，划不来；3.其他用途就不知道还能干啥。当问及他们是否知道可以修建沼气池，用这些秸秆来制作沼气，来解决能源问题时，他们都是在思索半天后回答听说过沼气池，但好像投资大、技术含量高，自己没有想过这个方面。 5日下午，我们去了龙居镇附近2家秸秆加工厂和1家食用菌养殖场做调查。2家秸秆加工厂都是利用回收的秸秆粉碎后制作板材，加工厂规模不大，工序也不复杂，但加工
玉米秸秆饲料化处理技术
玉米秸秆饲料化处理技术 陈健王顺建 安徽省萧县农业委员会萧县 235200 萧县是一个以种植业和养殖业为主的农业大县，常年种植玉米4.2万余公顷，生产玉米2.4亿公斤左右，生产玉米秸秆0.6亿多公斤。萧县有6个饲料加工厂，生产的玉米除满足本县需要外，主要销往江苏、上海、广东等省市用于饲料加工；而玉米秸秆10%用于直接还田，5%用于牲畜饲料，85%的秸秆被就地焚烧或作为燃料，造成了资源的极大浪费。目前，秸秆综合利用主要新途径是作为肥料开发利用、作为新型能源、作为畜牧饲料、可降解材料、工业原料和培养食用菌基料等。因此，玉米秸秆的综合利用可加速畜牧业和轻工业的发展，而且能改善生态环境，促进农村产业结构调整以及生态效益、社会效益、经济效益同步增长，保持现代农业可持续发展。为此笔者进行了玉米秸秆饲料化技术的探讨，现总结如下： 1 玉米秸秆的化学组成 玉米秸秆是指玉米收获后的茎秆、叶片和玉米芯，玉米秸秆不同部位其化学组成有所差异。玉米茎秆的营养成分为：可消化粗蛋白为23.0%、粗纤维34.3%、粗灰分6.9%、钙0.6%、磷0.1%。[1]玉米芯的营养成分见表1。[2] 表1玉米芯的营养成分单位：MJ/kg、%、mg/kg 主要成分 含量氨基酸含量维生素和微量元 素 含量 消化能 2.968 赖氨酸0.08 核黄素 1.1 代谢能负值蛋氨酸0.03 烟酸7.3 粗蛋白质 2.70 苏氨酸0.09 泛酸 3.8 粗纤维36.7 异亮氨酸0.08 铁210 钙0.06 组氨酸0.04 铜 6.6 磷0.46 缬氨酸0.11 锰 5.6 粗脂肪 1.8 亮氨酸0.16 硒0.08 粗灰分-- 精氨酸0.09 -- -- 水分 6.0 苯丙氨酸0.09 -- -- -- -- 甘氨酸0.12 -- -- 2 玉米秸秆饲料化
玉米秸秆营养成分
玉米秸秆营养成分 1.玉米秸秆含：干物质88.8%,总能3.47兆卡/kg,消化能(猪)0.55兆卡/kg,代谢能(鸡)1.31兆卡/kg,粗蛋白3.5%,可消化粗蛋白(猪)负值，粗纤维33.4%,钙0.31%,磷0.1%。赖氨酸0.06%,蛋氨酸0.03%,胱氨酸0.03%。 2.花生藤含：干物质90%,总能 3.72兆卡/kg,消化能(猪)1.65兆卡/kg,代谢能(鸡)1.31兆卡/kg,粗蛋白12.2%,可消化粗蛋白(猪)6.8%,粗纤维21.8%,钙2.8%,磷0.1%。 植物秸秆脱水后丢失他的营养成分吗 那要看是怎样脱水，如果只是晒干，那么是不会损失的。如果是烤干，由于细胞内的结合水也被脱去，那么蛋白质中的结合水丢失会使蛋白质失去功能。粗纤维不会破坏。 请问哪里能做玉米秸秆的成分分析 表1青贮玉米秸秆评定标准 项目分数优等良好一般劣等 pH253.4～3.8（25） 3.9～4.1（17） 4.2～4.7（8）4.8以上(0) 水分(%)2070～75（20）76～80（13）80～85（7）86以上（1） 气味25甘酸香味（25）淡酸香味（17）刺鼻酸味（8）腐败味（0） 色泽20亮黄色（20）褐黄色（13）中间(7)暗黄色（1） 质地10松散柔软（10）中间（7）略带粘性(3)发粘结块（1）
合计100100～7675～7150～2625以下 玉米秸秆，酒糟，棉籽，干稻草，苜蓿的营养成分 1.玉米秸秆含：干物质88.8%,总能3.47兆卡/kg,消化能(猪)0.55兆卡/kg,代谢能(鸡)1.31兆卡/kg,粗蛋白3.5%,可消化粗蛋白(猪)负值，粗纤维33.4%,钙0.31%,磷0.1%。赖氨酸0.06%,蛋氨酸0.03%,胱氨酸0.03%。 2.花生藤含：干物质90%,总能 3.72兆卡/kg,消化能(猪)1.65兆卡/kg,代谢能(鸡)1.31兆卡/kg,粗蛋白12.2%,可消化粗蛋白(猪)6.8%,粗纤维21.8%,钙2.8%,磷0.1%。 食用酒精糟中含有胡萝卜素、维生素E、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B6、维生素B11、胆碱。 利用由纤维分解菌、乳酸菌与酵母菌等主要有益菌组成的复合菌发酵棉籽壳。测定发酵 前后游离棉酚及主要营养成分粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)的变化,对发酵后微生物细胞数量进行测定。结果表明:棉籽壳发酵后游离棉酚含量降低,脱毒率达75.4%,CP提高了2.29%,NDF降低了18.21%,ADF降低了16.04%,微生物细胞数量达到9.85×109个/g,与发酵前相比差异显著(P<0.05),用该方法处理棉籽壳, 棉籽壳营养价值明显提高。 经捆裹微贮的稻草，由于其密封性 好，厌氧发酵快，pH值降低更多，其粗蛋白含量比常规微贮提高1.24%，粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤 纤维分别下降2.93%、2.60%和5.33%，差异均不显著，P>0.05。 用玉米秸秆生产燃烧酒精需要什么菌种 这个很复杂的 不是单纯的发酵那么简单 秸秆的主要成分是纤维素，普通的酒精酵母是不能利用发酵的 要先把秸秆粉碎，水解成单糖，再发酵才行。