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我国是农业大国,在作物收割的过程中伴随产生了丰富的作物秸秆资源,年总产量达7亿t,其中一半以上为麦秸和稻草。当前这两种秸秆多用于焚烧作草木灰和直接粉碎还田,其缺点为导致空气污染和田间病虫害。利用厌氧消化技术处理秸秆制取生物气是一种比较好的方法,既可以避免焚烧秸秆造成得空气污染,又可以生产可再生的清洁能源,而发酵后的残留物可以用作有机肥。 原生秸秆不易被厌氧菌降解,直接作为厌氧消化的原料,存在产气效率低,反应过程不稳定的问题。通过预处理可以提高其厌氧消化产气性能。本课题对麦秸和稻草的中温高效厌氧生物气化技术进行了实验研究,采用白腐菌P.Florida进行生物预处理,采用NaOH进行化学预处理。 选用35g/L、50g/L、65g/L、80g/L这4个负荷对麦秸进行了中温厌氧消化产气实验。结果表明,35g/L是未处理麦秸较好的有机负荷率,产气时间为57天,总产气量为34.5L,单位产气量为0.99L/VS减少量;生物预处理使得麦秸的厌氧消化性能下降了,产气时间短,产气量低,比未处理的要差;使用占麦秸干重6%的NaOH进行预处理,负荷率为65g/L时,能得到较好的产气性能。相比于未处理麦秸,总产气时间缩短了38%,总产气量42.3L,单位产气量为1.17L/VS减少量。 选用同样的4个负荷对稻草进行了中温厌氧消化产气实验。结果表明,未处理稻草的厌氧消化性能较差,在各个负荷下,无论是总产气量还是单位产气量,与未处理麦秸差距明显,35g/L是较好的负荷率,其在第9d开始产气,总产气量为12.6L;与麦秸不同的是,生物预处理可以有效地提高稻草的厌氧消化性能。经过30d生物预处理的稻草,其80g/L的负荷产气情况较好,产气时间为50d,总产气量为38.1L,单位产气量为1.03L/VS减少量,比未处理提高了2倍;经8%的NaOH进行预处理的秸秆,负荷率为80g/L时,产气性能比其他都好。相比于未处理稻草,开始大量产气的时间提前了57%,总产气时间缩短了9%,总产气量为40.6L,单位产气量为0.7L/VS减少量。