【正文】 近室溫，然后將二電極浸入其中，輕微搖動，以促進(jìn)達(dá)到平衡，觀察零點位置無變化，即可按下讀數(shù)開關(guān)，記錄指針?biāo)竝H數(shù)值，即為測定之pH值。產(chǎn)生的沼氣通過橡膠塞中間的玻璃管導(dǎo)出，集氣袋收集，每天定時分別測定其總產(chǎn)氣量以及氣體中的甲烷含量，并對兩種原料在沼氣發(fā)酵前后的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素含量進(jìn)行測定，探討菌棒中木質(zhì)纖維素成分在食用菌生產(chǎn)過程中的降解對沼氣發(fā)酵總產(chǎn)氣量、甲烷產(chǎn)量、發(fā)酵產(chǎn)氣的啟動速度、底物滯留時間、原料利用率等的影響。接種物取自于淄博市淄川區(qū)楊寨鎮(zhèn)，為液態(tài)沼氣發(fā)酵后的沼渣。北方以玉米秸稈和麥秸為主要原料，南方以稻草為主要原料，戶用秸稈沼氣和秸稈沼氣集中供氣試點成效十分明顯[29]。但是，目前秸稈產(chǎn)沼氣技術(shù)的研究，主要是秸稈與其他接種物，如生活垃圾、人畜糞便等有機(jī)物混合后，在厭氧環(huán)境及一定的溫度、酸堿度、水分、碳氮比條件下，通過微生物發(fā)酵作用生產(chǎn)沼氣。 6　攪拌攪拌可使微生物與發(fā)酵底物充分接觸,加快底物的分解速度。余建峰比較了不同接種物(二沉池污泥、濃縮池污泥、厭氧池污泥)對牛糞干法厭氧處理系統(tǒng)的影響,結(jié)果表明,二沉池污泥經(jīng)馴化用作接種物效果好于其他處理, mL對于連續(xù)式反應(yīng)器而言,在一定水力滯留時間條件下,總固體含量,即有機(jī)負(fù)荷量過高,會由于有機(jī)酸過量積累而導(dǎo)致啟動失敗或產(chǎn)氣量降低。底物水解速率除受自身生物可降解性、C/N比值等影響外,還受底物物理結(jié)構(gòu)、性狀以及它們與水解酶接觸難易程度等影響。眾多研究結(jié)果表明,厭氧發(fā)酵底物C/N比值以20～30為宜,過高與過低均會影響底物產(chǎn)氣量或產(chǎn)氣速率[21]。比起濕法，幾乎沒有污水排放，污水處理費用低；發(fā)酵剩余物無濕法發(fā)酵的沼液，所以不用脫水處理，存儲和后處理費用低。與傳統(tǒng)的發(fā)酵裝置相比，干發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)更簡單，因為原料秸稈已經(jīng)經(jīng)過預(yù)處理，不添加其他的接種物，所以發(fā)酵室內(nèi)不需要安裝攪拌器。（2）不需要大量接種物。總之，凡是有生物的地方都有可能獲得制取沼氣的原料，所以沼氣是一種取之不盡，用之不竭的再生能源。這座工廠每天可處理1650t廄肥，足夠1萬戶家庭使用。目前，無論是發(fā)達(dá)國家，還是發(fā)展中國家都十分重視發(fā)展沼氣。秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉部分的總稱，它貯藏了一半以上農(nóng)作物秸稈光合作用的產(chǎn)物。菌棒和秸稈作為生產(chǎn)原料主要較多的應(yīng)用于造紙和編織行業(yè)。秸稈還田后，土壤中氮、磷、鉀養(yǎng)分都有所增加，對改善土壤結(jié)構(gòu)有重要作用。特別是在小麥、玉米收獲兩季田野仍然是狼煙四起，濃煙滾滾，地空能見度降低，空氣質(zhì)量惡化。面對日趨強化的資源環(huán)境約束，必須增強危機(jī)意識，樹立綠色、低碳發(fā)展理念，以節(jié)能減排為重點，健全激勵與約束機(jī)制，加快構(gòu)建資源節(jié)約、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式和消費模式，增強可持續(xù)發(fā)展能力，提高生態(tài)文明水平[2]。據(jù)統(tǒng)計(2000)[1]，若按目前的水平開采世界已探明的能源，煤炭資源尚可開采100年，石油30~40年，天然氣50一60年。畢業(yè)論文廢棄菌棒厭氧干發(fā)酵工藝試驗研究學(xué) 院：農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2012 年 6 月中文摘要摘要摘 要以平菇栽培廢棄菌棒為原料，沼渣為接種物，研究了菌棒與玉米秸稈不同配比對產(chǎn)氣量、發(fā)酵啟動速度、甲烷產(chǎn)量等的影響，分析比較了不同配比原料在發(fā)酵過程中可揮發(fā)性固形物（VS）的利用率，優(yōu)化確定了菌棒和秸稈的比例。而我國目前的能源供應(yīng)主要依靠煤炭等化石燃料，化石能源資源的有限性及其開發(fā)利用引起的環(huán)境污染和溫室氣體排放，對經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的制約作用。我國農(nóng)村的廢棄菌棒和秸稈資源非常豐富，目前僅重要的作物秸稈就有近20種，且產(chǎn)量巨大。如果加以利用這部分資源，勢必會大大緩解農(nóng)村能源不足問題[4]。秸稈覆蓋和翻壓對土壤有良好的保墑作用并抑制雜草生長。此外，菌棒和秸稈經(jīng)過揉碎、改性處理，還可用于制造建筑用纖維板、保麗板、壓模板、包裝板等，其密度、強度并不比木板低，可以節(jié)約大量木材，提高資源利用率，是農(nóng)村工業(yè)的理想項目之一[7]。作物秸稈是一種具有多種用途的可再生生物資源，有機(jī)質(zhì)含量豐富，還含有大量的微量元素（N、P、K、Ca、Mg、S等）。即使包括美國這樣經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在內(nèi)，也都積極發(fā)展沼氣，甚至在積極發(fā)展大型沼氣工廠。目前美國已擁有24處利用微生物發(fā)酵的能量轉(zhuǎn)化工程。菌棒和秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣是指以菌棒、水稻、玉米、花生等農(nóng)作物秸稈作為原料，經(jīng)過粉碎并添加發(fā)酵菌劑做堆漚等預(yù)處理后，加入沼氣池進(jìn)行厭氧發(fā)酵來生產(chǎn)沼氣和有機(jī)肥料。菌棒和秸稈干發(fā)酵的原料有菌棒和農(nóng)作物秸稈，而傳統(tǒng)的發(fā)酵還要有人畜糞便、工業(yè)廢水等有機(jī)廢棄物來作為接種物，和農(nóng)作物秸稈在發(fā)酵池中共同作用，帶動秸稈發(fā)酵最初的的啟動。傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵均采用濕發(fā)酵技術(shù)，由于濕法技術(shù)發(fā)酵耗能高、處理干物質(zhì)的成本高等缺點，限制了其適應(yīng)的范圍和地域。（4）產(chǎn)物質(zhì)量高。底物中木質(zhì)纖維素含量影響底物的可生化降解性,進(jìn)而影響產(chǎn)氣潛力[22]。底物比表面積大、底物與酶接觸容易等均會提高水解速率,加速產(chǎn)氣速率。4 接種物因總固體含量高,在干法厭氧發(fā)酵過程中加入足夠的接種物是加快厭氧消化啟動和提高甲烷產(chǎn)氣率的重要措施之一。g1。對于厭氧干發(fā)酵,攪拌尤為重要。但是隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，農(nóng)村人畜分離趨勢也在上升，接種物的來源也在減少。目前農(nóng)村分散養(yǎng)殖農(nóng)戶的比例逐年降低，缺少沼氣發(fā)酵原料的農(nóng)戶增多，使用這項技術(shù)，不僅可以使原來不具備建池條件的農(nóng)戶用上沼氣，而且解決了已建池但又無原料的沼氣池或季節(jié)性養(yǎng)豬農(nóng)戶發(fā)酵原料不足的問題，大大提高了沼氣池的使用率。表1試驗原料成分分析TS（%）VS（%）C含量（%）N含量（%）菌棒秸稈接種物NH4Cl，主要由1個2000mL的廣口瓶和一個氣體收集袋組成，2000ml的廣口瓶作為原料的發(fā)酵罐，瓶口塞一插玻璃管的橡皮塞，玻璃管上帶橡皮管，橡皮管與氣體收集袋連接，所有連接均為密封連接。試驗重復(fù)2次，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比較分析各處理的總產(chǎn)氣量、氣體中的甲烷含量，確定最佳的菌糠沼氣干發(fā)酵的菌糠和秸稈比例。① 用移液管取樣品離心上清液一式三份，．0毫升以內(nèi)為準(zhǔn)，分別置于150毫升的三角瓶內(nèi)。 ——空白試驗耗標(biāo)準(zhǔn)酸體積（毫升）； N——標(biāo)準(zhǔn)酸的當(dāng)量濃度； 50——每克當(dāng)量CaC的克數(shù)。將氣體收集袋打開出口，連接到便攜式沼氣分析儀上，啟動便攜式沼氣分析儀，將氣體收集袋排空，記錄下便攜式沼氣分析儀上顯示的二氧化碳和甲烷的數(shù)值，即得二氧化碳和甲烷的含量。廢棄菌棒與玉米秸稈之比為3:1時比較有利于沼氣產(chǎn)生，%，%；廢棄菌棒與玉米秸稈各種比例對產(chǎn)氣中甲烷含量的影響不大，甲烷含量都經(jīng)歷了一個先上升，達(dá)到45%左右趨于穩(wěn)定這一趨勢；從圖33可以看出五組廢棄菌棒與玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣中二氧化碳含量的變化，總的來說均逐漸增加，最后趨于平穩(wěn)。秸稈主要由植物的細(xì)胞壁物質(zhì)組成，即粗纖維，約占生物質(zhì)秸稈的70～80%，還包括少量的碳水化合物、粗蛋白、脂肪等易降解的物質(zhì)。其中比例為3:1下發(fā)酵后VS含量降低最大，比例為0:1下發(fā)酵后VS含量降低次之，比例為1:0、1:1:3下發(fā)酵后VS含量都比較小。比例為3:1條件下，該pH值條件下產(chǎn)甲烷細(xì)菌具有較高的活性，這可能是該處理發(fā)酵過程平穩(wěn)，產(chǎn)氣率較高的主要原因。在發(fā)酵過程的第二階段，產(chǎn)甲烷菌分解揮發(fā)性的脂肪酸，使得揮發(fā)性的脂肪酸下降，達(dá)到最低值。Envi2 ronmental Engineering,Foundation School of Engineeringamp。在與 老師的交往、討教的過程中，深深為她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和踏實的工作作風(fēng)所感染， 老師廣博的學(xué)識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受益很多。通過對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和討論，得出以下主要結(jié)論。 圖310不同比例對廢棄菌棒與玉米秸稈發(fā)酵前后堿度變化的影響從圖310可以看出五組廢棄菌棒與玉米秸稈不同比例干發(fā)酵前后堿度的變化，變化趨勢一致，堿度開始時都比較低，發(fā)酵結(jié)束時堿度都升高。菌棒與秸稈3:1的處理在發(fā)酵前30天的VS利用率最高，%，與其產(chǎn)氣量最高的結(jié)果吻合。纖維素主要是由葡萄糖單元組成的線性長鏈高分子聚合物，聚合度在500～10000之間，它由結(jié)晶區(qū)和不定型區(qū)組成，結(jié)晶區(qū)分子排列整齊，高度的水不溶性。隨后，酸化過程結(jié)束，進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段，二氧化碳含量則逐漸降低，且五組二氧化碳含量相差不大。從產(chǎn)氣情況來看，純菌棒的干發(fā)酵啟動較慢，小高峰在第9天左右才出現(xiàn)，比在其他比例下干發(fā)酵的小高峰的出現(xiàn)晚了4天左右，且產(chǎn)氣量也較小，直到發(fā)酵結(jié)束才出現(xiàn)最高峰。然后立即將試管置于冷水中冷卻。③ 滴定 —甲基紅混合指示劑3滴。表2原料配方菌棒：秸稈菌棒 (g)秸稈(g)接種物NH4Cl (g)自來水 (g)1：0012003：112001：112001：312000：101200 主要儀器及設(shè)備 KDB300精密電子天平：福州科迪電子技術(shù)有限公司LML1圖21 發(fā)酵裝置示意圖1 (a) (b) (c) （d）圖22 試驗實物圖（a/b:發(fā)酵裝置，c: