文档介绍：北京化工大学硕士学位论文
作物秸秆高效厌氧生物气化技术研究
摘要
我国年产作物秸秆约亿吨左右,部分秸秆由于得不到有效的利
用,或闲置田间地头或露天燃烧,既是一种资源的浪费,又对环境造
成了非常不利的影响。
本文提出厌氧生物气化的方法处理玉米秸秆,通过预处理和负荷
率的研究改进了生物气化效率。使用对玉米秸秆化学预处理,
其添加比例分别是玉米秸秆干物质质量的和随
后在和四个负荷率下厌氧消化实验。记
录每天的各组玉米秸秆产气量,并计算累积产气量,测算反应前后的
变化情况。
实验结果表明,四组处理玉米秸秆中,和三
者在累积产气量和减少方面都取得了较好的结果且相互差别
不大。相同负荷率下做比较发现,各个负荷率下的累积产气量最大值
分别为和处理玉米秸秆获得处
理玉米秸秆在四个负荷率下的累积产气量和以上各个最大值相差分
别为和。同样在相同负荷率下对和消
化率做比较,各个负荷率下的最大值分别为和
处理玉米秸秆获得的消化率和以上最大值相差为
消化率相差为。综合以上结果并结合经济可行性的角
北京化大学硕士学位论文
度考虑,推荐使用作为处理玉米秸秆时的添加量。
对处理玉米秸秆在四个负荷率下的累积产气量研究发
现,负荷率越高,累积产气量越高。而对和代表单位负
荷的产气率研究却发现,处理玉米秸秆在叭最高
岁和,未处理玉米秸秆在叭最高一
扩和·犷。可见,处理玉米秸秆最佳消化
负荷率在几,而未处理玉米秸秆最佳负荷率是几口
最终研究得出的结论是,使用对玉米秸秆预处理,在
负荷率下厌氧生物气化,效率最高。
本文的实验结果具有一定现实意义,山东省泰安市的玉米秸秆生
物气化示范项目就是本实验室研究结果的工程应用。
关键词作物秸秆,生物气,处理,厌氧消化,负荷率
北京化工大学硕士学立论文
北东化工大学硕士学位论文
几
叭,
叭
北京化工大学硕七学位论文
符号说明
符号说明
消化时间,又为水力停留时间
,总固体
悬浮固体
挥发性固体
混合液相悬浮固体
,挥发性脂肪酸
北京化工大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明所呈交的学位论文,是本人在导师的
指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明
引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体己经发表或
撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集
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。
学位论文作者签名了认喊
年月日
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第一章绪论
作物秸秆的产生现状
我国农作物秸秆年产生量约为亿吨左右,列世界之首,参见表。我国
农村主要有水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆,其中玉米秸秆占稻草秸秆
占,小麦秸秆占。其粮食作物秸秆占了秸秆总量的以
上的秸秆资源集中在四川、河南、山东、河北、江苏、湖南、湖北、浙江等
省,西北地区和其它省份秸秆资源分布量较少。稻草主要在长江以南的诸多省份,
而小麦和玉米秸秆分布在黄河和长江流域之间,以及黑龙江和吉林等省份
表我国年农作物秸秆产量
作物产量秸秆量
作物种类作物名称谷草比
万万
稻谷
小麦石石
玉米
粮食晰
豆类
薯类
其它
划
花生石
油菜籽之
油料
八
芝麻‘
气八
山
其它
棉花棉花
麻类麻类
糖料甘蔗
合计
我国农村每年产生的大量作物秸秆资源,以玉米秸秆为例,其中过腹还
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田或直接还田,作农用燃料,作工业或其它用途,剩余未被利用
这些剩余的秸秆被废弃于田间地头、场院房头,不仅占压了大量土地,影响了农
村的环境卫生,还成为农村火灾的一大隐患。
作物秸秆作为整个生物质的重要组成部分,是重要的生物质资源之一。据估
计,我国每年产生的作物秸杆资源,其能量含量相当于亿吨标准煤。近几
年来,随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,农民不再需要把秸秆作为炊
事的主要燃料,秸秆出现大盘剩余,大量剩余秸秆的露天燃烧不仅造成了极大的
资源浪费,而且带来了严重的大气污染,直接影响了民航、铁路、高速公路的正
常运营。虽然各级政府三令五申禁烧秸秆,但由于秸秆利用的有效出路不畅,禁
烧现象屡禁不止,由此带来的事故有增无减。
作物秸秆的成分组成
一般情况下,作物秸秆中碳占绝大部分,主要粮食作物水稻、小麦、玉米等
秸秆的含碳量约占以上,其次为钾、硅、氮、钙、镁、磷、硫等元素,这些
元素是农作物生长必需的主