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摘 要

众所周知在我国广西、福建等地木薯是一种重要的提取淀粉的原料,木薯渣则是木薯淀粉厂提取淀粉后的残渣 ,这种副产物每年达到数十万吨 ,而木薯渣在贮放过程中会发生酸化( p H值 3. 5 ～4. 0) ,产生的腐败气味污染厂区及周边大气环境,因此木薯渣的处理和应用成了急需解决的问题。目前木薯渣有用于制作饲料、 培养真菌以及发酵酒精和柠檬酸等方面, 而通过厌氧发酵制取清洁能源—沼气的研究已成为热点,所以本文主要研究利用发酵酒精产生的木薯废液进行生产甲烷气体，代替传统能。由于木薯渣发酵酒精产生的废液中高有机物含量、高含水率的特点，适宜采用厌氧生物发酵处理。

本试验先进行木薯废液连续发酵试验，发现由于木薯废液的酸化特性,导致实验进行一段时间后产气量受到影响，根据酸化特性进一步摸索接种率对木薯渣厌氧发酵过程中的 p H值、产气量及甲烷含量的影响,以期选出适宜的接种浓度使木薯淀粉渣厌氧发酵甲烷化顺利启动和进行,达到产气快,产气量多和甲烷含量高的效果,为木薯渣厌氧发酵的进一步研究和资源化利用提供一定的理论基础。

关键字：木薯渣 无氧发酵 接种率 甲烷

Thermophilic anaerobic fermentation of cassava wastewater

Abstract

It is well known， in our country, Guangxi, Fujian and other places of cassava starch is a kind of important extraction material, cassava dregs is extraction residue after the starch, cassava starch factory this by-product to hundreds of thousands of tons per year, and cassava slag is put in storage will happen in the process of acidification (3 p H. 5 to 4. 0), corruption of odor pollution factory area and the surrounding atmosphere environment, therefore processing and application of cassava dregs become urgently needs to solve the problem. At present there are used to produce feed cassava dregs, culturing and fermenting alcohol and citric acid, etc. through anaerobic fermentation producing clean energy, biogas has become the study hotspot, so this paper mainly studies using fermentation alcohol produced by cassava liquid for production of methane gas, can replace traditional. Because the cassava dregs fermented alcohol waste liquid produced by the high organic.

This experiment to cassava liquid continuous fermentation, found that due to acidification characteristics of cassava waste liquid, lead to the experimental gas production is affected after a period of time, according to the acidification characteristics for further coverage of cassava dregs p H value in the process of anaerobic fermentation, the influence of gas production and methane content, in order to choose the suitable inoculation

Key Words: Cassava residue；Without oxygen to digest；coverage；methane

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1厌氧发酵 1

1.2厌氧发酵技术概述 1

1.2.1厌氧发酵处理的基本过程 2

1.2影响厌氧消化的主要因素 3

1.4有机固体废弃物厌氧发酵工艺研究与应用现状 6

1.5本论文的研究意义与内容 6

1.5.1研究意义 6

1.5.2研究内容 7

第二章 实验过程 8

2.1温度对木薯渣厌氧发酵的影响 8

2.2 pH值对木薯渣厌氧发酵的影响 8

2.3碳氮比对木薯渣厌氧发酵的影响 9

2.3.1碳的测定 9

2.3.2 总氮含量的测定 11

2.4接种率对木薯渣厌氧发酵的影响 12

2.4.1 连续发酵 13

2.4.2批式发酵 14

第三章结果与讨论 16

3.1 数据与分析 16

3.1.1 数据 16

3.1.2 分析 17

第四章 结论与展望 21

4.1 结论 21

4.2 展望 22

参考文献 23

致 谢 26

第一章 文献综述

1.1厌氧发酵

沼气发酵又称厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵，是指有机物质(如人畜粪便、作物秸秆、餐厨废弃物、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大和功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合气体的复杂的生理生化过程。厌氧发酵不仅可以实现垃圾的减量化，降低垃圾对环境的污染，还可以回收利用能源[1]。根据有机废弃物的特点采用厌氧微生物消化处理是比较优越的。但有机固体废弃物的厌氧处理无论是从研究的角度，还是从应用的角度，目前都较少，对已有的一些研究成果，科学工作者间也存在着较多的争议，由于厌氧工艺的不稳定，在实验扩大应用时同等条件下也可能出现和经典结论不同的效果，因此在厌氧发酵的研究中，还有许多需要我们解决的问题。但是，这并不意味着厌氧法在有机废弃物处理方面无所作为，它在现今有机垃圾处理中有着自身许多独特的优势，只要解决了厌氧消化的上述障碍，厌氧法必将在未来的有机垃圾处理中占有一席之地。

1.2厌氧发酵技术概述

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量和物质，以满足自身生长繁殖的需要，同时大部分物质转化为甲烷和二氧化碳。厌氧发酵，是在没有溶解氧和硝酸盐氮的条件下，微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物质和腐殖质的过程[1-2]。在这个过程中有机物不断被多种微生物分解，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。

1.2.1厌氧发酵处理的基本过程

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段作为理论依据。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、乙酸营养甲烷菌群和氢营养菌群(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)第一阶段:水解阶段

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