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第1章 生物质生物转换技术概述及生物质的特性1

1.1 生物质生物转换技术概述1

1.1.1 生物质生物转换技术的分类1

1.1.2 生物质资源2

1.1.3 发展生物质生物转换技术的重要性3

1.2 生物质的特性4

1.2.1 生物质的化学组成4

1.2.2 生物质的工业分析与元素分析4

1.2.3 生物质的热值5

1.2.4 生物质的物理和热特性6

1.3 典型生物质特性的研究8

1.3.1 试验材料采集与制备8

1.3.2 生物质化学组成的比较与分析9

1.3.3 生物质的工业分析和元素组成的比较与分析14

1.3.4 三个地区玉米秸秆特性分析19

参考文献21

第2章 粪便和蔬菜废弃物制取沼气技术23

2.1 生物质厌氧消化的原理23

2.1.1 厌氧消化的原理23

2.1.2 沼气发酵的工艺条件及工艺类型25

2.1.3 有机废弃物产甲烷潜力分析26

2.1.4 无活动盖底层出料水压式沼气池的构造及工作原理26

2.2 禽畜粪便厌氧消化制取沼气技术28

2.2.1 试验装置与方法28

2.2.2 不同温度条件下厌氧发酵过程中产气特性及其营养成分的变化32

2.2.3 不同接种量条件下厌氧发酵过程中产气特性及营养成分的变化42

2.2.4 不同料液浓度对厌氧发酵过程中产气特性及其营养成分的变化50

2.2.5 小结60

2.3 蔬菜废弃物厌氧消化制取沼气技术62

2.3.1 材料与方法62

2.3.2 发酵过程pH值的变化64

2.3.3 发酵过程VFA的变化65

2.3.4 发酵过程氨态氮的变化66

2.3.5 发酵过程产气量的变化67

2.3.6 发酵过程甲烷含量的变化68

2.3.7 小结69

参考文献69

第3章 木质纤维素原料预处理及其沼气发酵技术72

3.1 木质纤维素原料预处理技术72

3.1.1 物理法预处理72

3.1.2 化学法预处理73

3.1.3 生物法预处理74

3.2 碱预处理对芦笋秸秆厌氧发酵产沼气的影响74

3.2.1 材料与方法75

3.2.2 NaOH预处理及其沼气发酵后木质纤维素的变化76

3.2.3 NaOH预处理时间对沼气发酵产气效果的影响77

3.2.4 芦笋秸秆粒径大小对沼气发酵产气效果的影响80

3.2.5 NaOH预处理质量分数对沼气发酵产气效果的影响82

3.2.6 小结84

3.3 酸预处理对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响85

3.3.1 材料与方法85

3.3.2 水稻秸秆组分的变化86

3.3.3 不同浓度的酸处理对日产气量的影响87

3.3.4 不同浓度的酸处理对pH值的影响87

3.3.5 不同浓度的酸处理对甲烷含量的影响88

3.3.6 不同浓度的酸处理对总产气量的影响88

3.3.7 小结89

3.4 氨预处理对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响89

3.4.1 氨预处理时间对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响89

3.4.2 氨预处理浓度对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响94

3.5 氨—生物联合预处理对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响97

3.5.1 生物预处理的微生物添加量的影响97

3.5.2 生物预处理pH值的影响102

参考文献106

第4章 沼气发酵残余物的肥料化利用技术108

4.1 沼气发酵残余物作基肥对小白菜产量、品质及土壤养分含量的影响108

4.1.1 材料与方法108

4.1.2 不同施肥处理对小白菜产量的影响126

4.1.3 不同施肥处理对小白菜品质的影响127

4.1.4 不同施肥处理对土壤养分含量的影响130

4.1.5 小结133

4.2 沼液追肥对小白菜生物学性状、产量和品质的影响133

4.2.1 材料与方法134

4.2.2 不同沼液施用浓度对小白菜生物学性状的影响135

4.2.3 不同沼液施用浓度对小白菜产量的影响138

4.2.4 不同沼液施用浓度对小白菜品质的影响139

4.2.5 小结142

参考文献142

第5章 甜高粱茎秆及汁液储藏技术144

5.1 甜高粱茎秆汁液浓缩储藏技术144

5.1.1 甜高粱茎秆及其汁液成分分析145

5.1.2 甜高粱茎秆汁液浓缩储藏146

5.1.3 浓缩储藏方法的应用前景150

5.1.4 小结151

5.2 甜高粱茎秆汁液防腐剂储藏技术151

5.2.1 防腐剂及其储藏原理152

5.2.2 添加防腐剂储藏甜高粱茎秆汁液技术153

5.2.3 小结169

5.3 甜高粱茎秆采后生理特性及自发气调储藏的研究169

5.3.1 甜高粱茎秆储藏169

5.3.2 甜高粱茎秆采后呼吸代谢特性171

5.3.3 小结177

5.4 甜高粱茎秆自然干燥长效储藏的研究178

5.4.1 甜高粱茎秆干燥储藏方法178

5.4.2 甜高粱茎秆干燥储藏过程中各指标的变化179

5.4.3 小结187

参考文献188

第6章 甜高粱液态发酵制取乙醇技术190

6.1 甜高粱液态发酵基本原理及工艺190

6.1.1 甜高粱液态发酵的基本原理及生化过程190

6.1.2 甜高粱液态发酵生产乙醇的基本工艺192

6.2 甜高粱汁液乙醇发酵前处理技术研究194

6.2.1 壳聚糖对甜高粱茎秆汁液澄清性能的影响194

6.2.2 壳聚糖预处理甜高粱茎秆汁液参数优化及验证197

6.2.3 预处理后及对照的汁液性质及乙醇发酵情况比较200

6.2.4 小结202

6.3 固定化酵母转化甜高粱茎秆汁液生产乙醇：工艺参数调控与优化203

6.3.1 发酵温度的影响204

6.3.2 发酵pH值的影响205

6.3.3 固定化酵母粒子填充率的影响207

6.3.4 混合搅拌转速的影响209

6.3.5 主要工艺参数优化211

6.3.6 固定化酵母混合糖发酵动力学220

6.3.7 小结224

6.4 固定化酵母转化甜高粱茎秆汁液生产乙醇：营养微环境的调控与优化224

6.4.1 不同甜高粱品种的组分分析及乙醇发酵的研究225

6.4.2 主要营养元素对甜高粱茎秆汁液乙醇发酵的调控229

6.4.3 甜高粱茎秆汁液碳／氮调配对乙醇发酵的影响及优化238

6.4.4 微量元素对甜高粱茎秆汁液乙醇发酵的影响与调控246

参考文献253

第7章 甜高粱固态发酵制取乙醇技术256

7.1 甜高粱固态发酵转化乙醇技术的工艺256

7.2 自然干燥的甜高粱茎秆复水固态发酵生产乙醇可行性及因素分析与优化257

7.2.1 自然干燥并长期干燥储藏后甜高粱茎秆复水乙醇发酵可行性分析258

7.2.2 自然干燥的甜高粱茎秆乙醇固态发酵影响因素分析259

7.2.3 自然干燥甜高粱茎秆乙醇固态发酵工艺优化274

7.2.4 小结280

7.3 甜高粱茎秆乙醇固态发酵多联产工程实例与分析281

7.3.1 工程及工艺概况281

7.3.2 工程生产能耗分析285

7.3.3 工程经济性分析287

7.3.4 小结292

参考文献292

第8章 甜高粱茎秆木质纤维素残渣预处理及乙醇发酵技术295

8.1 木质纤维素乙醇生产基本原理与工艺295

8.1.1 木质纤维素原料生产乙醇基本原理295

8.1.2 纤维素类生物质乙醇转化的一般流程296

8.2 SO2-蒸汽预处理甜高粱茎秆残渣高浓度基质酶水解发酵制取乙醇研究298

8.2.1 研究过程与主要方法301

8.2.2 原料组分分析及预处理条件评价303

8.2.3 不同水解条件下对高基质浓度纤维素酶水解的影响307

8.2.4 不同的发酵条件对高基质浓度水解液发酵的影响314

8.2.5 小结321

8.3 不同方法预处理甜高粱茎秆残渣酶水解及乙醇发酵的研究322

8.3.1 主要研究过程与方法322

8.3.2 甜高粱茎秆原料主要成分及表观变化分析324

8.3.3 预处理前后甜高粱茎秆残渣主要成分变化325

8.3.4 酶水解过程中糖分含量的变化328

8.3.5 不同预处理方法对甜高粱茎秆残渣水解及后续发酵的影响330

8.3.6 预处理前后结构分析332

8.3.7 小结334

参考文献335

索引338