水稻秸秆揉搓预处理对其厌氧发酵产气的影响的任务书.docx

水稻秸秆揉搓预处理对其厌氧发酵产气的影响的任务书
任务书
课题：水稻秸秆揉搓预处理对其厌氧发酵产气的影响
研究背景：
水稻秸秆是农村废弃物中的重要组成部分。在传统的农业生产过程中，水稻秸秆通常被视为一种垃圾，被焚烧或直接堆放。对于这些废弃物的处理方式直接影响到环境的保护和农业可持续发展。随着生物质能的开发和利用，水稻秸秆也越来越成为研究的热点，尤其是作为厌氧发酵产气的原料。
水稻秸秆中的主要成分是纤维素，纤维素可以通过厌氧发酵转化为可用的生物质能。但是，水稻秸秆的纤维素含量较高，结构较为复杂，其厌氧发酵产气的效果不好。因此，预处理技术成为提高其厌氧发酵产气效率的关键。
揉搓是一种常用的生物质预处理技术，可以有效地改善其物理特性，提高纤维素的可降解性和降解速度。然而，揉搓对水稻秸秆的预处理效果是否显著，在厌氧发酵产气过程中是否能提高产气效率仍存在争议。
研究目的：
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，明确揉搓预处理的优劣和产气效率提高的机理。
研究内容：
1.收集不同来源的水稻秸秆样品，进行物理、化学特性分析。
2.进行不同揉搓时间的预处理试验，并比较揉搓前后水稻秸秆的物理、化学特性。
3.确定最佳揉搓条件，比较不同揉搓预处理程度下的厌氧发酵产气效果。
4.探究揉搓预处理对水稻秸秆厌氧发酵产气效果提高的机理。
研究方法：
1.水稻秸秆的取样和样品制备：
选取水稻秸秆作为研究对象，从不同来源采集样品。将样品磨成小粒料，并过筛分析物理、化学特性。
2.揉搓预处理试验：
将水稻秸秆样品进行预处理，进行不同时间的揉搓。比较揉搓前后物理、化学特性的变化。
3.厌氧发酵产气实验：
将揉搓预处理后的水稻秸秆样品装入厌氧发酵反应器中进行发酵实验。比较不同揉搓预处理程度下的厌氧发酵产气效果。
4.气体分析和机理探究：
对产生的气体进行分析，了解其成分和产生机理。同时，通过文献资料综述和分析实验数据，探究揉搓预处理提高水稻秸秆厌氧发酵产气效率的机理。
研究意义：
1.本研究可以为废弃物资源化提供一种新的思路和方法。
2.明确揉搓预处理技术对水稻秸秆厌氧发酵产气的影响，为优化厌氧发酵生产工艺提供参考。
3.为水稻秸秆的可持续利用提供技术支持和理论基础。
预期成果：
1.揉搓预处理技术对水稻秸秆物理、化学特性的改变。
2.最佳揉搓预处理条件及其对水稻秸秆厌氧发酵产气效率的影响。
3.揉搓预处理提高水稻秸秆厌氧发酵产气效率的机理。
参考文献:
1.杨卓颖,张庆兵,王洋洋.压缩和揉搓对秸秆改性及其厌氧发酵产气性能的影响[J].水科学与工程技术,2019,19(5):180-185.
2.李建勋,杨波.微生物处理水稻秸秆废弃物研究进展[J].环境科学与管理,2018(9):130-136.
3.左养春,纪建宏,祁文,等.基于揉搓预处理技术的稻壳厌氧发酵最优参数优化[J].甘肃农业大学学报,2019,54(2):98-103.