4.3 日产气量 8

4.4 挥发性脂肪酸测定 8

结 论 16

参 考 文 献 17

致 谢 19

1 前言

1.1  选题的目的及意义

在中国，自古以来都是以农业为根本，每年大量的农业废弃物随之产生，其中秸秆的产量居世界前列，而且大多数秸秆都没有充分被利用，都是被焚烧销毁，从而对环境造成了严重的污染。然而除了秸秆之外还有番薯梗黄豆梗等大量的农业废弃物，他们的存在超过农田环境自身消纳能力[3]。我国又是一个迅速发展中的国家，人口激增和工业迅猛发展，煤炭电力资源越来越紧缺，煤炭等能源随之所带来的废弃物如硫氧、碳氧、氮氧等多种化合物污染物的排放对环境的破坏很严重。所以，无论从环境保护还是资源利用的角度，以上现象都需要改变。而大量的农业废弃物具有非常大的潜力在将来替代传统化石燃料。希望可以充分的利用农业废弃物生产出能再生无污染并且存在广泛的生物质能[4]。

从原理上来看，沼气发酵是利用农业废弃物的厌氧发酵。 沼气是有机物通过厌氧发酵作用形成的一系列气体，其中有我们所需要的可燃性气体，主要成分是甲烷和二氧化碳，他们作为可燃气体使沼气拥有了很好的提供能源的方式。沼气是一种新型清洁可持续能源，能够缓解能源的短缺和环境污染，并且资源丰富、卫生清洁、造造价低廉等特点。因此我国在将来沼气发酵发展的重点是利用农业废弃物制取沼气。

2 选题的相关概述

2.1沼气厌氧发酵的原理

    沼气发酵是指在适宜的水分、温度以及绝对厌氧的环境下，各类发酵微生物分解有机物生成沼气这样的一个过程[5]。然而实际上沼气发酵就是微生物物质代谢以及能量相互转换的一个过程，从分解代谢过程中获得物质以及能量，使得自身微生物能够得到一定的生长和繁殖 ，生成可燃性的气体（甲烷和二氧化碳）。

    沼气厌氧发酵是由三个不同的过程共同完成的，即发酵过程的液化阶段、产酸阶段以及最终的产甲烷阶段[6]。作为沼气发酵原料的有机废弃物，如农作物秸秆、人畜粪便、垃圾等通常都是不溶态大分子有机物。这些物质主要包括蛋白质、多糖以及脂类，他们不能被微生物直接吸收利用，而是必须通过发酵菌所分泌的胞外酶（纤维素酶、肽酶和脂肪酶等）进行酶解，继而水解成可以溶于水的氨基酸、乙醇甘油以及脂肪酸等小分子化合物。这些可溶于水的小分子化合物进入到微生物细胞内，产生的一系列的生物化学反应的过程称为液化过程。液化阶段结束之后，在发酵菌的发酵的作用下，将上述可溶性的小分子物质转化为两类物质，其中一类是由甲酸、甲醇、甲胺和乙酸组成，另一类是由丙酸、丁酸、乳酸以及乙醇组成，他们在产氢产乙酸菌的作用下又生成了二氧化碳、氢气以及乙酸，由于产生的主要产物是具有挥发性质的有机酸（以占80%的乙酸为主），故此阶段称为产酸阶段。产酸阶段结束后，在甲烷菌的作用下这类有机酸、醇和二氧化碳以及氢气等物质继而又被分解通过不同途径产生甲烷和二氧化碳，这个过程称之为产甲烷阶段。产生了一种以甲烷和二氧化碳为主的混合性气体，称之为沼气[7]。三个阶段连续进行，相互依赖，共同维持着发酵系统的动态。沼气发酵系统在初期的时候，主要起作用的是第一阶段和第二阶段，但同时第三阶段也有参与；而当沼气发酵系统到了后期的时候，第一、第二、第三三个阶段共同进行作用，一段时间之后就会产生系统的一个动态平衡，从而开始稳定的产生沼气。论文网