改性聚丙烯腈纤维介入对厌氧发酵体系性能影响的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一新能源的意义及发展状况

中国是世界农业起源中心之一，20世纪50年代之前，中国的农业基本上属于自给自足的传统农业，进入50年代，逐渐开始向传统现代化农业过渡，并经历了比发达国家发展速度更快的历程。到80年代，中国的农业发展水平与西方发达国家相比，虽然仍有很大差距，但同样在资源、环境、生产成本等方面造成了严重的负效应。农业生产过程中的资源浪费，环境污染、生产成本增加等问题越来越严峻。当前，据国家环保部门判定，就固体废弃物数量及污水的cod两大指标而言，农业面源污染己超过工业和生活废弃物，成为最大的污染来源，而畜禽粪污则是最主要的农业源污染物。

目前，以处理畜禽粪污等有机农业废弃物为主的沼气发酵生态农业模式为我国农业生产中出现的种种问题找到了有力的结合点，得到了比较广泛的推广。以沼气发酵为纽带的生态系统能够将生产者、消费者和分解者有机结合起来，能够将污染环境的废弃物转化为能量和优质肥料，消除农业生产环节废弃物对环境的污染，变废为宝，达到经济、生态和社会效益的统一，从而促进农业的可持续发展。但由于厌氧发酵过程中存在产气速率不稳定，产气速率低等原因，现阶段其能量效率并不高，主要靠政府补贴来运行，沼气的商业应用受到很大限制。瑞典、瑞士等一些发达国家已经宣称要用沼气代替车用燃料和民用燃气，这将是能源产业的一大革新。近几年我国的沼气产业快速发展，在十一五期间国家投资250亿人民币用于沼气工程，但据国家发改委的报告，大中型沼气工程目前仍以处理废物为主，能源效率低。因此，本课题关注于解决沼气发酵中菌体微环境的构筑来提高沼气的发酵产期速率。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本实验决定采用碱水解方法，通过控制碱的加入量和加热时间等水解因素来控制改性程度，最后通过红外光谱和元素分析来测定纤维的水解程度。再把改性完成的纤维加入猪粪和秸秆的共发酵体系，在发酵过程中连续监测体系的pH，铵离子浓度，产气速率等因素，通过与空白组进行比对，最终找出提高产期速率的新途径。