目录

●前言
第1章绪论1
1.1厌氧发酵基本原理1
1.1.1厌氧发酵定义与特点1
1.1.2厌氧发酵微生物类群1
1.1.3厌氧发酵过程解析5
1.2厌氧发酵主要影响因素7
1.2.1原料7
1.2.2温度8
1.2.3酸碱度9
1.2.4发酵浓度9
1.2.5碳氮比9
1.2.6传质搅拌10
1.3厌氧发酵技术研究现状10
1.3.1发酵原料预处理10
1.3.2发酵接种13
1.3.3中间产物抑制14
1.3.4发酵过程管理优化15
1.4厌氧发酵工艺研发16
1.4.1工艺类型16
1.4.2工艺流程21
1.4.3典型厌氧发酵工艺23
参考文献25
第2章丙酸定向驯化产甲烷菌系对餐厨垃圾厌氧发酵的强化27
2.1生物强化技术研究现状27
2.1.1生物强化在水解产酸阶段的应用27
2.1.2生物强化在产氢产乙酸阶段的应用28
2.1.3生物强化在产甲烷阶段的应用28
2.1.4生物强化应对酸抑制的应用29
2.2丙酸产甲烷菌系的富集与群落结构优化及微生物分析29
2.2.1材料与方法30
2.2.2丙酸产甲烷菌群的发酵性能33
2.2.3丙酸产甲烷菌系的群落解析33
2.2.4丙酸产甲烷菌剂中微生物基因功能分析35
2.3丙酸产甲烷菌系的添加对餐厨垃圾批式厌氧消化的影响36
2.3.1材料与方法36
2.3.2餐厨垃圾的理论产甲烷量分析38
2.3.3丙酸产甲烷菌系对餐厨垃圾批式厌氧消化甲烷产量的影响38
2.3.4丙酸产甲烷菌剂对SCOD的影响40
2.3.5丙酸产甲烷菌剂对餐厨垃圾批式厌氧消化过程动力学参数的影响41
2.4丙酸产甲烷菌剂的添加对餐厨垃圾厌氧消化过程运行稳定性的影响42
2.4.1材料与方法43
2.4.2丙酸产甲烷菌剂对厌氧消化系统发酵性能的影响44
2.4.3厌氧细菌及古菌菌群结构与菌剂的相似性分析49
参考文献51
第3章丙酸产甲烷菌群对低温批式厌氧发酵的生物强化作用53
3.1厌氧发酵中温度对微生物活性和产甲烷途径的影响53
3.2材料与方法54
3.2.1实验原料54
3.2.2培养基55
3.2.3实验设计55
3.3中温生物强化菌剂对低温批式厌氧发酵的影响56
3.3.1池容产气率56
3.3.2累计产甲烷率57
3.3.3总挥发性脂肪酸58
3.3.4各组分挥发性脂肪酸59
3.3.5pH61
3.3.6TAN62
3.3.7强化效果统计分析63
3.4低温生物强化菌剂对低温批式厌氧发酵的影响64
3.4.1池容产气率65
3.4.2累计产甲烷率66
3.4.3总挥发性脂肪酸67
3.4.4各组分挥发性脂肪酸68
3.4.5pH69
3.4.6TAN70
3.4.7强化效果统计分析71
参考文献72
第4章互营丙酸/丁酸氧化产甲烷菌系的富集及产甲烷菌代谢途径研究74
4.1材料与方法74
4.1.1实验材料74
4.1.2实验装置75
4.1.3测定指标及方法76
4.1.4数据处理77
4.2丙酸产甲烷菌系的富集与微生物变化响应77
4.2.1实验设计78
4.2.2结果与讨论78
4.3丁酸产甲烷菌系的富集与微生物变化响应91
4.3.1实验设计92
4.3.2结果与讨论92
参考文献108
第5章生物强化对调质玉米秸秆厌氧发酵产气性能的影响110
5.1材料与方法111
5.1.1实验材料111
5.1.2指标测定与分析方法111
5.2不同球磨时间对玉米秸秆物性参数的影响116
5.2.1实验设计116
5.2.2结果与讨论117
5.3球磨玉米秸秆厌氧发酵特性研究132
5.3.1实验设计132
5.3.2实验装置133
5.3.3结果与讨论134
参考文献151
第6章组合菌的产酶条件优化及对玉米秸秆厌氧发酵的促进作用153
6.1单一菌料产酶特性分析及组合菌的构建153
6.1.1材料与方法153
6.1.2结果与分析158
6.2组合菌产酶条件优化及降解秸秆特性162
6.2.1材料与方法162
6.2.2结果与分析164
6.3组合菌预处理玉米秸秆对厌氧发酵过程的影响180
6.3.1材料与方法180
6.3.2结果与分析181
参考文献189
第7章基于糠醛废水预处理的玉米秸秆厌氧发酵特性研究191
7.1国内外研究现状192
7.1.1糠醛废水处理的研究现状192
7.1.2多原料联合厌氧发酵的研究现状194
7.2材料与方法196
7.3实验指标测定及分析方法197
7.3.1TS和VS的测定197
7.3.2木质纤维素的测定197
7.3.3还原糖的测定200
7.3.4挥发性脂肪酸的测定201
7.3.5沼气成分及产量的测定202
7.3.6C、N元素含量的测定203
7.3.7扫描电子显微镜分析204
7.3.8pH的测定204
7.4糠醛废水预处理对玉米秸秆厌氧发酵特性影响研究205
7.4.1实验设计205
7.4.2结果与讨论207
7.5糠醛废水预处理的参数优化及能量转换评估216
7.5.1实验设计216
7.5.2结果与讨论219
参考文献226
第8章水热废液与玉米秸秆厌氧发酵技术研究228
8.1水热废液资源化利用现状228
8.2水热废液预处理对玉米秸秆厌氧发酵特性的影响230
8.2.1材料与方法230
8.2.2实验设计231
8.2.3结果与讨论233
8.3水热废液预处理条件响应曲面优化及稳定性分析240
8.3.1实验装置241
8.3.2CCD实验241
8.3.3结果与讨论243
参考文献249
第9章玉米秸秆生物转化的方法、特性及超声波效应251
9.1材料与方法251
9.1.1实验材料251
9.1.2仪器与方法252
9.2玉米秸秆好氧水解-厌氧消化特性研究253
9.2.1实验设计253
9.2.2结果与讨论255
9.3超声波-好氧水解对玉米秸秆厌氧消化特性的影响264
9.3.1实验设计264
9.3.2结果与讨论265
参考文献272
第10章尿素联合蒸汽爆破预处理工艺的玉米秸秆低碳梯级利用技术研究274
10.1材料与方法274
10.1.1实验材料274
10.1.2仪器与方法275
10.2尿素联合蒸汽爆破预处理对玉米秸秆酶解糖化影响研究276
10.2.1实验设计276
10.2.2结果与讨论277
10.3尿素联合蒸汽爆破预处理对玉米秸秆乙醇发酵影响研究281
10.3.1实验设计281
10.3.2结果与讨论283
10.4乙醇废液厌氧发酵产沼气影响研究291
10.4.1实验设计291
10.4.2结果与讨论292
参考文献295
第11章真空负压-好氧水解预处理玉米秸秆厌氧发酵特性297
11.1材料与方法297
11.1.1实验材料297
11.1.2指标测定方法298
11.2真空负压预处理对玉米秸秆物理性质的影响299
11.2.1实验设计299
11.2.2结果与讨论300
11.3好氧水解预处理对玉米秸秆水解特性的影响307
11.3.1实验设计307
11.3.2结果与讨论309
11.4联合预处理对玉米秸秆厌氧发酵特性的影响314
11.4.1实验设计314
11.4.2结果与讨论314
参考文献317
第12章沼液回流比例及回流模式对厌氧发酵特性的影响318
12.1材料与方法319
12.1.1实验材料319
12.1.2指标测定方法320
12.2实验设计322
12.2.1沼液回流比例及模式优化实验322
12.2.2实验装置324
12.3结果与讨论325
12.3.1系统稳定性讨论325
12.3.2无机盐浓度变化334
12.3.3系统产甲烷特性分析337
参考文献344
第13章豆渣与牛粪混合厌氧发酵的特性、优化与应用进展345
13.1豆渣与牛粪混合高温干式厌氧发酵进展345
13.2豆渣与牛粪混合高温干式厌氧发酵产气特性与优化346
13.2.1材料与方法346
13.2.2结果与讨论348
13.3豆渣与牛粪不同接种比例高温干式厌氧发酵特性351
13.3.1材料与方法351
13.3.2结果与分析352
13.4豆渣与牛粪不同物料混合比例高温干式厌氧发酵特性355
13.4.1材料与方法355
13.4.2结果与讨论355
13.5豆渣与牛粪混合高温干式厌氧发酵参数优化359
13.5.1Box-Behnken实验结果的回归分析359
13.5.2回归分析及参数寻优360
参考文献363
第14章玉米秸秆厌氧发酵系统搅拌方案优化及实验研究364
14.1厌氧发酵过程中的搅拌研究现状364
14.2CFD在厌氧发酵方面的应用366
14.3厌氧发酵反应器完全离底悬浮临界转速的CFD模拟367
14.3.1实验设计367
14.3.2结果与讨论374
14.4混合策略对厌氧发酵工程稳定性影响探究382
14.4.1材料与方法382
14.4.2结果与讨论385
参考文献392