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稻草是整个生物质的重要组成部分,是主要的生物质能源之一。我国稻草资源非常丰富,然而大多被露天焚烧,这样不仅造成空气污染,而且使生物质资源严重浪费。为了实现稻草的高效能源化转化,提出了用生物和化学的方法对稻草进行预处理,降解稻草中的木质纤维素,并运用预处理后的稻草进行厌氧消化产生沼气的新方法。对经生物预处理和化学预处理后的稻草进行木质素含量、纤维素含量和半纤维素含量等进行测定,结果表明生物预处理和化学预处理能降解稻草内部的部分木质素、半纤维素和纤维素,其中对木质素的降解率最高;预处理能一定程度地破坏木质素和碳水化合物之间的化学键及木质素的结构,生成更多的小分子或可溶性碳水化合物。本课题对稻草厌氧消化产气技术进行了实验研究。首先,研究了稻草经生物预处理后,生物预处理时间、稻草长度和厌氧消化温度不同时,对稻草厌氧消化效率和产气量的影响;然后,研究了稻草经化学预处理后,预处理中NaOH浓度、稻草长度和厌氧消化温度不同时,对稻草厌氧消化效率和产气量的影响,确定了最佳厌氧消化条件。通过研究,本文得出了以下结论:(1)稻草经生物预处理和化学预处理后在不同长度的条件下进行厌氧消化,2-3cm长度下的稻草进行厌氧消化累积产气量要优于10~12cm、8~10cm和5~7cm长度下的厌氧消化累积产气量。(2)稻草经生物和化学预处理后分别在常温和中温条件下进行厌氧消化实验,结果表明:稻草在中温条件下进行厌氧消化累积产气量要优于在常温条件下厌氧消化累积产气量,最大提高率达到103.9%。(3)取经生物预处理15d、30d、45d和60d后的自然风干稻草和田中预腐稻草两种稻草进行厌氧消化实验,结果表明:经生物预处理15d后的田中预腐稻草,在常温和中温下,厌氧消化累积产气量总是最高的;在常温下,经生物预处理30d后自然风干稻草厌氧消化累积产气量是最高的,而中温下,经生物预处理15d后自然风干稻草厌氧消化累积产气量是最高的。(4)稻草经质量分数为2.5%、5.0%、7.5%和10%的NaOH预处理后进行厌氧消化,在常温下,浓度为5.0%的NaOH化学预处理后稻草厌氧消化累积产气量是最高的,而在中温下,浓度为7.5%的NaOH化学预处理后稻草厌氧消化累积产气量是最高的。对稻草生物处理后厌氧消化产气进行了可行性析,从运行成本、运行收益、节约能源支出、环境效益和环境经济效益等方面进行分析,分析表明通过生物预处理将稻草作为主要原料用于大规模的生物气生产是经济的、可行的方法,并且具有较好的现实推广意义。