农业废弃物与畜产养殖废水混合发酵能源回收技术的基础研究

我国农业废弃物和畜产养殖废水量大，若不适当处置会造成环境污染和资源浪费。但农产废弃物纤维素含量高，畜产养殖废水往往氨氮含量高，两者单独处理有很大难度。因此，将含碳素量高的农业废弃物和含氮量高的畜产养殖废水适当配比进行混合发酵，对于废弃物的有效利用，保护水环境具有重要的理论意义和实用价值。.本项目立足于秸秆等农业废弃物的电化学高效前处理技术研究和高氨畜产养殖废水的氨预处理技术研究的基础上，进行农产废弃物和畜产养殖废水混合厌氧发酵技术的基础研究，将通过分子生物学的手段进一步研究不同秸秆与畜产养殖废水混合比对甲烷发酵微生物群落的影响，同时比较研究不同前处理方式对厌氧发酵效率的影响，进而解析农业废弃物和畜产养殖废水混合发酵系统中微生物的多样性，揭示不同运行条件对混合厌氧发酵性能的影响规律，明确混合甲烷发酵的重要功能种群，为实现农业废弃物和畜产养殖废水的有效处理以及沼气发酵的高效、可控运行奠定基础。

我国每年产生大量的农作物秸秆，造成了严重的环境污染问题。为了农作物秸秆的有效利用，本研究采用玉米秸秆作为研究对象，研究电化学法对其预处理效果。通过对比实验研究玉米秸秆的纤维素、半纤维素和木质素的测定方法，确定采用Van Soest法。用该法测定的未处理的纤维素、半纤维素和木质素的含量分别为48.5%、27.2%和17.0%。通过混合正交实验分析确定最佳的实验条件为40 mA/cm2，电解板间距为40mm， 氯化钠浓度为3000mg/L，最佳电解时间为30min。该条件下的还原糖浓度为0.408mg/ml。通过XRD和SEM分析，证明了电化学对降解玉米秸秆具有高效性。CV曲线表明当用氯化钠作为电解质时，预处理通过间接氧化起作用。研究表明电化学适合用于农作物秸秆的预处理。. 课题完成了计划任务书规定的内容，达到了预期目标。