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摘 要

本文碳氮比测定所基于的体系是利用木薯发酵制酒精产生的废渣为原料， 采用中温厌氧颗粒污泥作为接种物、木薯渣（酒糟）为原料进行高温条件( 60 ℃ ) 下厌氧发酵并比较不同接种率33.3%、50%、66.7%、70%、80%对于累积产气量和产甲烷浓度的影响；碳氮含量测定分别采用重铬酸钾外热源法和凯氏定氮法；采用以上两种方法分别对接种污泥、木薯渣的碳氮含量进行测定分析；为木薯渣厌氧发酵产沼气的深化研究和应用提供了参考依据；测得木薯渣、原料液的碳含量分别为63.91%、34.71%。氮含量分别为0.0036%、0.0014%。秸秆原料液的碳含量是46.82%，氮含量是0.690%。

关键词：木薯渣; 酸化特性; 接种率; 厌氧发酵; 碳氮比

Determination of carbon and nitrogen content of the anaerobic fermentation process about different raw material liquid and seeding sludge

Abstract

This paper is based on carbon-nitrogen ratio measurement system is the use of cassava alcohol produced by fermentation of waste as raw material,temperature anaerobic granular sludge as inoculum,cassava dregs (lees) as raw materials under high temperature conditions (60 ℃) anaerobic fermentation and compare the different inoculation 33.3%、 50% 、66.7%、 70%、80% for the cumulative impact of gas production and methane concentration;carbon and nitrogen content were measured using an external source of potassium dichromate method and Kjeldahl method ; using the above two methods of inoculation sludge, carbon and nitrogen content was measured cassava residue analysis; cassava residue anaerobic fermentation biogas deepen the study and application provides a reference . This study provided reference basis for the further research and applicat ion of biogas production of cassava d regs by anaerobic fermentation .Measured cassava residue, the carbon content of the feed solution were 63.91%, 34.71%.Nitrogen were 0.00364%，0.0014%.Straw carbon content is 46.82% of the starting material liquid, the nitrogen content is 0.690%.

Key Words: cassava anaerobic fermentative carbon-nitrogen ratio; temperature

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 厌氧发酵的概述 1

1.2 厌氧发酵的反应原理 1

1.3影响厌氧发酵的主要因素 3

1.4 本论文的研究意义与内容 6

1.4.1 研究意义 6

1.4.2研究内容 7

第二章 实验方法和表征手段 8

2.1 实验仪器与化学试剂 8

2.1.1 8

2.2 碳氮比的测定 9

2.2.1 有机碳的测定 9

2.2.2 总氮含量的测定 11

第三章 结果与分析 13

3.1 木薯渣的特性分析 15

3.1.3 碳含量测定 16

3.2 氮含量的测定 18

第四章 结论与展望 20

4.1 结论 20

4.2 展望 20

参考文献 21

致 谢 23

第一章 文献综述

1.1 厌氧发酵的概述

厌氧发酵又称厌氧消化(Anaerobic Digestion)、和甲烧发酵，是指有机物质(如作物稻秆、人畜粪便、木薯废液、餐厨废弃物等)在一定的水分、温度和在没有溶解氧和硝酸盐氮的条件下，通过功能不同、数量巨大和种类繁多的各类微生物的分解代谢，最终形成甲焼和二氧化碳等混合气体的复杂的生理生化过程，在这个过程中有机物不断被种类繁多微生物分解，将其中大部分的碳以甲烷和二氧化碳的形式释放出来。被分解的有机碳化物中的能量大部分贮藏在甲烷中，只有一小部分有机碳化物氧化成二氧化碳，释放的能量作为微生物生命活动的需要。

1.2 厌氧发酵的反应原理

厌氧发酵是一个极其复杂的过程，同时也是多阶段的。此过程由多种微生物共同作用。这些微生物按着各自的生理特点和营养需求，在有机物的发酵分解中承担着不同的角色。厌氧发酵过程实质上是物质代谢和能量转换的过程，在分解代谢过程中微生物获得能和物质，以满足自身生长繁殖的需要，同时大部分物质转化为甲焼和二氧化碳。通常把厌氧发酵分为三个阶段此外，厌氧发酵还有两阶段、四阶段理论，但人们一般以发酵三阶作为理论依据。在沼气发酵过程中，涉及到的微生物按功能可分为水解发酵菌群、产氢产乙酸菌群、同型产乙酸菌群、乙酸营养甲院菌群和 营养菌群(柯益华，1994)等五大类微生物，根据它们在发酵过程中的作用及对生存条件的要求，分为以下三个阶段。

（1)三阶段理论

随着厌氧微生物学研究的不断进展，人们对厌氧发酵的生物学过程和生化过程的认识不断深化，厌氧发酵理论得到不断发展。1979 年，M.P.Bryant(布赖恩)根据对产甲烷菌和产氢产乙酸菌的研究结果，在两阶段理论的基础上，提出了三阶段理论。该理论将厌氧消化分成三个阶段，三个阶段有不同的菌群。该理论认为产甲烷菌不能利用除乙酸、H2/CO2 和甲醇等以外的有机酸和醇类，长链脂肪酸和醇类必须经过产氢产乙酸菌转化为乙酸、H2 和 CO2 等后，才能被产甲烷菌利用。三阶段理论突出地表明氢的产生和利用在发酵过程中占有的核心地位，较好地解决了两阶段的矛盾。图 1-1 所示的为沼气发酵的三个阶段。

图 1-1厌氧发酵三阶段理论图

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