水稻秸秆揉搓预处理对其厌氧发酵产气的影响的开题报告.docx

水稻秸秆揉搓预处理对其厌氧发酵产气的影响的开题报告
一、研究背景
随着全球经济和人口的不断增长，越来越多的粮食被生产出来，大多数人可能不会意识到农业废弃物和秸秆的重要性。秸秆是一种农业废弃物，是农民在收获水稻时割下的稻草，它的主要成分是纤维素和半纤维素，这些成分可以通过细菌发酵转化为有机肥料或生物质能源。
随着石油和天然气的逐渐枯竭，生物质能作为一种可再生的能源资源被广泛研究和应用，而秸秆则是其中不可或缺的组成部分。许多研究表明，水稻秸秆可被用作生物质能的生产原料，尤其是在生产生物气的过程中，可以利用水稻秸秆发酵产气，同时还能解决农业废弃物管理的问题。
然而，水稻秸秆发酵产生气体的过程中有很多因素会影响其发酵效果，比如水稻秸秆原料的质量、处理方法和运作条件等。因此，需要对水稻秸秆发酵产气过程中各个环节进行研究和探究，以探究合理的处理方法和优化发酵过程的的最佳方案。本文旨在研究水稻秸秆揉搓预处理的影响对其厌氧发酵产气的情况进行探究。
二、研究意义
水稻秸秆是农业生产中的一种副产品，每年都会产生大量秸秆，这些废弃物的处理直接影响到生态环境和农业的可持续发展。在此背景下，开展研究水稻秸秆的生物质能利用是当务之急，因为这不仅可以减轻环境压力，还可以为能源生产提供一种可持续的能源。
本研究旨在探究水稻秸秆揉搓预处理对其厌氧发酵产气的影响。首先，探究揉搓预处理和无预处理的水稻秸秆发酵的差异；其次，比较不同揉搓预处理条件对厌氧发酵产气量的影响；最后，总结出最佳的预处理方法，为水稻秸秆的生物质能利用提供参考。
三、研究方法
1.实验原材料
本实验所选取的水稻秸秆来自于当地的农民。实验过程中所使用的试剂、设备等由正规渠道采购。
2.实验流程
（1）对水稻秸秆进行不同的揉搓预处理：
a.未预处理：将水稻秸秆用水洗净后低温烘干备用
b.低度揉搓：将水稻秸秆分为5mm长的短段，用手轻揉后低温烘干备用
c.中度揉搓：将水稻秸秆分为5mm长的短段，用手适度按摩后低温烘干备用
d.高度揉搓：将水稻秸秆分为5mm长的短段，用手强力按摩后低温烘干备用
（2）进行厌氧发酵：
将不同预处理处理的水稻秸秆和菌种（选用MB1菌株）混合，加入1L容量的培养瓶中。在室温下干燥灭菌后，加入100mL的培养液，维持好pH值，并保证温度在30℃左右，每天取样分析产物气体及底物质量浓度变化。
（3）样品分析：
实验过程中对厌氧发酵过程中气体和底物浓度、pH值等指标进行采样分析，记录每一天的产物变化情况。
四、预期结果
通过对不同预处理水稻秸秆发酵的实验，可以得出预期结果：
（1）不同揉搓预处理条件下，水稻秸秆厌氧发酵产生气体的总量会有所差异。
（2）低度揉搓预处理与未预处理差异不明显，中度和高度揉搓预处理可提高厌氧发酵气体产量。
（3）高度揉搓可导致水稻秸秆表面更多开裂位置出现，便于细菌生长，从而促进发酵进程。
通过本研究，可比较不同的水稻秸秆揉搓预处理条件对厌氧发酵的影响，得出最佳预处理方法，提高水稻秸秆生物质能的利用效率，同时有助于秸秆处理和环保。