描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122341518
《农业固体废物厌氧消化处理技术》在厌氧消化的原理和原料特性分析基础上，以北方典型的玉米秸秆为研究底物，针对秸秆在厌氧消化过程中存在的原料生物降解率低、产气效率低、厌氧消化装置启动时间长、缺乏适宜的接种物等问题，从驯化适合秸秆厌氧消化产沼的接种物、探索绿色高效的预处理技术以及阐明外源氮对秸秆降解的影响机制三方面分别进行研究。本书的研究结果可为农作物秸秆厌氧消化产沼技术的优化提供参考，有助于推动新农村的建设和生物质固体废物的能源化利用，实现农村、农业的可持续发展。
《农业固体废物厌氧消化处理技术》可供从事固体废物资源化利用、研究、生产和经营管理的人员使用，也可供高等学校再生资源科学与技术、环境科学、环境工程及相关专业师生参考阅读。
1绪论
1.1研究背景和意义1
1.2厌氧消化技术及其研究进展2
1.2.1厌氧消化技术概述2
1.2.2厌氧消化的基本理论4
1.2.3影响厌氧消化的因素5
1.2.4提高产气量的研究现状12
2接种物的驯化
2.1试验设计19
2.1.1试验材料、仪器及试剂19
2.1.2发酵罐的结构设计24
2.1.3驯化条件及效果验证26
2.1.4分析与计算方法28
2.2不同底物驯化对系统产气的影响29
2.2.1对日产气量的影响29
2.2.2对累积产气量的影响30
2.3不同底物驯化对系统稳定性的影响33
2.3.1对pH和总挥发性脂肪酸含量变化的影响33
2.3.2对污泥形态变化的影响36
2.3.3对碱度和铵态氮变化的影响37
2.3.4对总挥发性脂肪酸/总碱度变化的影响39
2.4驯化过程中底物中有机质的利用效果研究40
2.4.1对TS、VS变化的影响40
2.4.2对可溶性有机物变化的影响42
2.4.3对TS/VS降解率的影响43
2.5驯化效果验证44
2.5.1对产气量和产气规律的验证44
2.5.2对厌氧消化参数的验证47
2.6小结与展望48
2.6.1小结48
2.6.2展望49
3微波辅助MgO/SBA-15预处理试验研究
3.1试验设计51
3.1.1试验材料、仪器及试剂51
3.1.2预处理53
3.1.3厌氧消化试验54
3.1.4分析与计算方法54
3.2预处理对组分变化规律的影响研究55
3.2.1组分的变化55
3.2.2表面结构的变化56
3.2.3官能团的变化58
3.2.4结晶度的变化59
3.3预处理对厌氧消化产气的影响研究60
3.3.1预处理对产气效果的影响研究60
3.3.2对厌氧消化时间的影响研究63
3.3.3对单位VS产气量的影响研究63
3.3.4对容积产气率的影响研究64
3.3.5微生物毒性试验65
3.4预处理成本分析66
3.4.1预处理成本66
3.4.2能耗费用67
3.5小结与展望67
3.5.1小结67
3.5.2展望68
4Ca（OH）2固态温和预处理试验研究
4.1试验设计70
4.1.1试验材料、仪器及试剂70
4.1.2预处理70
4.1.3厌氧消化试验71
4.1.4分析与计算方法71
4.2预处理对组分变化规律的研究71
4.2.1预处理对溶出物的影响研究71
4.2.2预处理对组分含量的影响研究74
4.2.3预处理对表面结构的影响研究75
4.2.4预处理对官能团的影响研究75
4.2.5预处理对结晶度的影响研究76
4.3预处理对厌氧消化产气的影响研究77
4.3.1预处理对产气的影响研究77
4.3.2预处理对厌氧消化时间的影响研究80
4.3.3预处理对单位VS产气量的影响研究81
4.3.4预处理对容积产气率的影响研究82
4.4预处理成本分析83
4.4.1预处理成本83
4.4.2能耗费用83
4.4.3产气对比分析83
4.5小结与展望85
4.5.1小结85
4.5.2展望86
5固态温和预处理条件优化
5.1试验设计88
5.1.1试验材料、仪器及试剂88
5.1.2预处理88
5.1.3厌氧消化试验89
5.1.4分析与计算方法89
5.2优化试验89
5.2.1回归方程89
5.2.2回归分析91
5.2.33D图及等高线图92
5.3优化组合碱的比例94
5.3.1预处理对组分变化的影响研究94
5.3.2对厌氧消化产气的影响研究94
5.4本章小结97
6外源氮对纤维素厌氧消化的影响
6.1试验设计99
6.1.1试验材料、仪器及试剂99
6.1.2试验设计100
6.1.3分析与计算方法102
6.2不同C/N对纤维素厌氧消化产气的影响103
6.2.1对日甲烷产量的影响103
6.2.2对两个产气高峰的影响103
6.2.3对累积甲烷产量的影响105
6.2.4对厌氧消化时间的影响106
6.2.5铵态氮利用效率108
6.2.6纤维素降解过程109
6.3不同氮源对纤维素厌氧消化产气的影响112
6.3.1对日甲烷产量的影响112
6.3.2对两个产气高峰的影响112
6.3.3对累积甲烷产量的影响114
6.3.4对厌氧消化时间的影响115
6.4小结与展望118
6.4.1小结118
6.4.2展望119
7研究实例——麦秸与精氨酸发酵菌渣混合发酵产气性能的研究
7.1试验设计121
7.1.1试验材料、仪器及试剂121
7.1.2试验设计122
7.1.3分析与计算方法122
7.2菌渣与麦秸厌氧消化产气性能分析123
7.2.1日产气结果123
7.2.2累积产气结果125
7.2.3容积产气率125
7.2.4原料产气率128
7.2.5消化时间128
参考文献130
当今的世界文明是建立在化石燃料大量消耗的基础上的。在化石燃料日益枯竭、全球能源危机日趋加重的今天，化石燃料开采、运输和使用的成本都在不断攀升，由此导致的资源短缺、生态退化、环境污染、灾害频发、粮食安全是目前世界各国发展中存在的重要问题。未来科技与社会的发展导致对资源的激烈竞争，以农作物秸秆为典型代表的农业固体废物备受国内外学者的关注。
农作物秸秆中蕴含大量的生物质能，若能将其加以有效回收利用，不但可以解决农作物秸秆的处理问题，还有望获得新能源。厌氧消化技术，可以将农作物秸秆能源化、资源化再利用，清洁环保，能实现固体废物处理和能量回收，产生清洁能源，是一种极具前景的可持续的固体废物处理技术，已成为目前生物质固体废物处理领域的研究热点。
厌氧消化技术处理农作物秸秆，虽然目前在国内外已取得众多的研究成果，但大多数仅限于实验室规模，中试及大规模应用还存在很多问题。为此，本书基于目前国内外最新研究成果，在厌氧消化的原理和原料特性分析的基础上，以北方典型的玉米秸秆为研究底物，针对秸秆在厌氧消化过程中存在的原料生物降解率低、产气效率低、厌氧消化装置启动时间长、缺乏适宜的接种物等问题，从驯化适合秸秆厌氧消化产沼的接种物、探索绿色高效的预处理技术以及阐明外源氮对秸秆降解的影响机制三方面分别进行研究。为了获得适合秸秆厌氧消化的接种物，提高装置的消化启动时间，利用微晶纤维素对普通接种物进行了驯化，观察了消化系统的稳定性、缓冲性和产气结果，利用验证试验探明了定向驯化接种物的效果；通过构建高效、绿色的预处理方法提高秸秆的可生物降解性以及产气效率，观测了预处理对秸秆物化性质和产气效果的影响，分析了预处理方法影响产气的原因和优化的方法；为了进一步提高产气效率和产气量，针对共发酵中外源氮对秸秆降解的影响，分析了外加可溶性氮源对厌氧消化体系中的微生物激发效应。本书的研究结果可为农作物秸秆厌氧消化产沼技术的优化提供参考，有助于推动新农村的建设和生物质固体废物的能源化利用，实现农村、农业的可持续发展。
本书的出版得到了国家重点研发计划“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”项目（2018YFD080083-03）、滨州学院博士科研启动项目（2017Y23）和滨州学院种子基金“L-精氨酸生物发酵过程中废水、废渣的资源化利用”项目（BZXYzz55201701）的资助。同时，在本书的撰写过程中，得到了滨州学院领导和同事们的关心和鼓励，在此一并表示深深的谢意！书中参考了大量国内外的专著和资料，书末列出了参考文献，笔者也向相关作者表示由衷的感谢。
由于笔者的水平有限，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。
笔者
2019年5月
评论
还没有评论。