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在农业、工业生产中会不可避免的产生一定量的有机废弃物,如果不能进行及时的排放和有效的处置,这部分有机废弃物将对环境造成严重破坏,并危及人类健康及社会可持续发展。如今,有机废弃物是能量载体已是全球学者的共识。如果该部分能量能够得到有效的回收利用,不仅解决了废弃物的处置问题还能减少对化石燃料的依赖以减少温室气体排放。基于此,本文提出“腐植酸化学转化法”,旨在将有机废弃物资源化、能源化。首先以玉米秸秆、黑液为原料验证其是否能合成“化学腐植酸类物质”,再对产生的化学腐植酸进行沼气发酵探究。秸秆部分是将玉米秸秆磨成20目秸秆粉或切成2 cm左右的小段分别浸泡在MgSO4、MgCl2和CaCl2的溶液中,一周后对其进行蒸煮。以腐植酸转化率和含量为指标,以浸泡液浓度、液固比和蒸煮温度为实验因素,设计试验,从而确定“化学腐植酸类物质”制取的最佳浸泡浓度、液固比和蒸煮温度。黑液部分,在一定的工艺条件下,以CO2为酸化剂,使造纸(草浆)黑液中的钠盐转变为碳酸钠(碳酸氢钠),其中的有机质则转变为腐植酸沉淀分离出来。然后将制成的腐植酸类化合物进行发酵,查看不同条件下的产气潜力,进一步优化发酵条件,将产气量最大的条件进行放大。主要结论如下:1以玉米秸秆为原料,通过化学转化法制取化学腐植酸是可行的。在单因素实验中,获得了以玉米秸秆为原料制取化学腐植酸的最佳反应条件:反应温度170~180℃,液固比3.5~3.75:1,浸泡液浓度350~450 g/L,反应时间在3-5 h。2以造纸黑液为原料,通过化学转化法制取化学腐植酸是可行的。对所取黑液进行分析,COD和Na+浓度分别为319594 mg/L、122 g/L,比重为1.33。中段污泥耦合处理方法优于草浆黑液腐植酸转化法,工艺条件为反应温度200℃,反应时间2.5~3.5 h,CO2需要量为0.35~0.4 mol/L:黑液),液固比介于2:1~2.5:1,所加污泥与秸秆粉的比例介于8:1-10:1。最终COD浓度下降至100000 mg/L以下,有机质沉淀率为70.3%以上,腐植酸含量为10%-20%。3对所制取的腐植酸类物质进行发酵前,要先对腐植酸类物质进行预处理,使之满足发酵条件。在合理控制反应器的发酵条件下,温度为38℃时发酵效果最好;向进水中加入钼、锌、锰、钴、镍、硼盐各0.5 mg/L,铜盐0.3 mg/L,可以明显提高产甲烷菌的活性,进而获得较高的产甲烷率;进水pH值调至7-7.5时所产沼气中甲烷量的值最大约为70%-75%。