棉桿沼氣發(fā)酵潛力的研究
摘要: 以棉桿為原料 , 在中溫 (35± 2) ℃ 條件下研究了棉桿的沼氣發(fā)酵潛力及發(fā)酵過程中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的降解特征。結(jié)果表明 , 在250 mL 三角瓶中發(fā)酵53 d , 棉桿的沼氣發(fā)酵潛力為 202 mL· g- 1; 發(fā)酵過程中 , 棉桿中纖維素和半纖維素的降解率分別為1214 %和2110 % , 木質(zhì)素基本沒有降解。同時 , 在常溫 (28 ±2)℃ 條件下比較了棉桿、麥稈、稻稈和玉米稈等不同秸稈原料的沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣量 , 結(jié)果棉桿的沼氣發(fā)酵潛力低于其它3種秸稈原料。盡管如此 , 棉桿仍不失為一種有開發(fā)利用前景的潛在生物質(zhì)能源 , 對棉桿資源的可開發(fā)性進行了探討。
關(guān)鍵詞: 棉桿, 沼氣發(fā)酵, 木質(zhì)纖維素, 降解, 生物質(zhì)能源
我國是棉花種植大國 , 棉花產(chǎn)量一直穩(wěn)居世界前列。2006 年我國棉花產(chǎn)量占世界棉花總產(chǎn)的24 %左右 , 居世界第1 位。大面積的棉花種植使得棉桿成為產(chǎn)量巨大的棉副產(chǎn)品之一 , 僅在新疆 , 棉桿年均產(chǎn)量就達 540 萬 t。棉桿的有效利用已成為21世紀人們關(guān)注的一個重要課題。棉桿除含豐富的韌皮纖維和大量的木質(zhì)纖維素 , 具有介于木本植物和草本植物之間的特殊植物形態(tài)和結(jié)構(gòu)外 , 還富含粗蛋白、氮和磷, 因此棉桿具有很好的開發(fā)利用潛力 , 其開發(fā)利用途徑是多方面、多領(lǐng)域的, 其中利用棉桿發(fā)酵產(chǎn)生能源物質(zhì) (沼氣)是一種有效的利用棉桿途徑。國內(nèi)利用秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣已有不少研究報道, 但秸稈原料主要集中在麥稈、玉米稈、稻稈等 , 尚未見有關(guān)棉桿發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的研究報道。我們以棉桿為原料 , 研究了棉桿的沼氣發(fā)酵潛力及發(fā)酵過程中基質(zhì)的降解特征 , 并在相同條件下比較了棉桿、麥稈、稻稈和玉米稈等不同秸稈原料的沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣效率 , 探討利用棉桿生產(chǎn)沼氣進行生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化的可行性。
1 材料與方法
1.1 供試材料和接種物
1.2 試驗裝置和處理
1.3 分析方法
2 結(jié)果與分析
2.1 棉桿的沼氣發(fā)酵潛力
2.2 不同秸稈原料沼氣發(fā)酵的產(chǎn)氣量
3 小結(jié)和討論
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