Acknowledgements | 第10-11页 |
ABSTRACT | 第11-13页 |
摘要 | 第14-28页 |
CHAPTER 1. LITERATURE REVIEW | 第28-59页 |
1.1. Introduction | 第28-32页 |
1.1.1. Global situation of renewables and biogas | 第29-31页 |
1.1.2. Situation of biogas in China | 第31-32页 |
1.2. Overview of Anaerobic Digestion | 第32-38页 |
1.2.1. Historical development in biogas production | 第32-34页 |
1.2.2. Anaerobic digestion basics | 第34-38页 |
1.2.2.1. Hydrolysis | 第34-35页 |
1.2.2.2. Acidogenesis | 第35-36页 |
1.2.2.3. Acetogenesis | 第36-37页 |
1.2.2.4. Methanogenesis | 第37页 |
1.2.2.5. Biogas | 第37-38页 |
1.3. Factors Affecting Anaerobic Digestion | 第38-42页 |
1.3.1. Temperature | 第38-39页 |
1.3.2. pH/Alkalinity | 第39-40页 |
1.3.3. Carbon to Nitrogen (C/N)ratio | 第40页 |
1.3.4. Mixing | 第40-41页 |
1.3.5. Organic loading rate, SRT, and HRT | 第41-42页 |
1.4. Components of lignocellulosic Biomass | 第42-44页 |
1.4.1. Cellulose | 第42页 |
1.4.2. Hemicellulose | 第42-43页 |
1.4.3. Lignin | 第43-44页 |
1.5. Challenges in SS-AD of lignocellulosic biomass | 第44-46页 |
1.5.1 Relatively low methane yield | 第44-45页 |
1.5.2 Potential instability of SS-AD | 第45-46页 |
1.6. Co-digestion | 第46-47页 |
1.7. Pretreatment methods | 第47-57页 |
1.7.1. Physical pretreatment | 第48-49页 |
1.7.2. Chemical pretreatment | 第49-51页 |
1.7.3. Biological pretreatment | 第51-55页 |
1.7.3.1. Moisture content | 第53-54页 |
1.7.3.2. Particle size | 第54页 |
1.7.3.3. Incubation time | 第54-55页 |
1.7.3.4. Temperature | 第55页 |
1.7.4. Combination of fungal treatment with other pretreatment methods | 第55-57页 |
1.8. Objectives of the Study | 第57-58页 |
1.9. Layout of the dissertation | 第58-59页 |
CHAPTER 2. MATERIAL AND METHODS | 第59-71页 |
2.1. Feedstocks material | 第59页 |
2.1.1. Rice straw | 第59页 |
2.1.2. Duck manure and duck bedding | 第59页 |
2.1.3. Inoculum | 第59页 |
2.2. Anaerobic digestion devices | 第59-62页 |
2.2.1. Batch anaerobic digestion system | 第59-60页 |
2.2.2. Continuous anaerobic digestion system | 第60-62页 |
2.3. Analytical methods and data analysis | 第62-66页 |
2.3.1. Determination the properties of raw and pretreated materials | 第62-64页 |
2.3.1.1. Determination of cellulose, hemicellulose and lignin | 第63-64页 |
2.3.1.2. Calculation of total C/N of the mixed materials | 第64页 |
2.3.2. Determination of biogas composition | 第64-66页 |
2.3.2.1. Batch AD system | 第64-65页 |
2.3.2.2. Continuous AD system | 第65-66页 |
2.4. Pretreatment options studied | 第66-69页 |
2.4.1. Biological pretreatment | 第66-69页 |
2.4.1.1. Fungus Preparation | 第66-67页 |
2.4.1.2. Fungal pretreatment | 第67-69页 |
2.4.2. Milling pretreatment | 第69页 |
2.4.3. Combination pretreatment | 第69页 |
2.5. Micro-structure observation and specific surface area | 第69-71页 |
CHAPTER 3. MESOPHILIC AND THERMOPHILIC ANAEROBIC CO-DIGESTION OF RICE STRAW AND DUCK MANURE UNDER SOLID STATE CONDITIONS | 第71-92页 |
3.1. Introduction | 第71-73页 |
3.2. Experimental design and set-up | 第73-74页 |
3.3. Results and discussion | 第74-90页 |
3.3.1. Characteristics of substrates and inoculum | 第74页 |
3.3.2. Effect of TS and temperature on biogas production | 第74-80页 |
3.3.2.1. Rice straw | 第74-75页 |
3.3.2.2. Duck manure | 第75-77页 |
3.3.2.3. Duck bedding | 第77-78页 |
3.3.2.4. Co-dgestion of RS and DM | 第78-80页 |
3.3.3. Effect of TS and temperature on methane content and volumetric productivity | 第80-81页 |
3.3.4. Digestion system characteristics | 第81-82页 |
3.3.5. Effect of RS to DM mixing ratios on biogas production | 第82-89页 |
3.3.5.1 Without controlling the initial pH | 第83-86页 |
3.3.5.2. Controlling the initial pH at 7.0 | 第86-89页 |
3.3.6. Effect of temperature and initial pH on methane yield | 第89-90页 |
3.4. Summary | 第90-92页 |
CHAPTER 4. FUNGAL PRETREATMENT OF RICE STRAW WITH PLEUROTUS OSTREATUS AND TRICHODERMA REESEI TO ENHANCE METHANE PRODUCTION UNDER SOLID-STATE ANAEROBIC DIGESTION | 第92-114页 |
4.1. Introduction | 第92-95页 |
4.2. Experimental design and set-up | 第95-96页 |
4.2.1. Fungal pretreatment | 第95页 |
4.2.2. Solid-state anaerobic digestion of pretreated rice straw | 第95-96页 |
4.3. Results and discussion | 第96-113页 |
4.3.1. Characteristics of raw rice straw | 第96-97页 |
4.3.2. Impact of fungal pretreatment on rice straw characteristics | 第97-103页 |
4.3.3. SEM observation | 第103-104页 |
4.3.4. Biogas and methane yield in SS-AD of pretreated rice straw | 第104-111页 |
4.3.5. Net energy production and practical implementation | 第111-113页 |
4.4. Summary | 第113-114页 |
CHAPTER 5. COMBINATIONS OF FUNGAL AND MILLING PRETREATMENTS FOR ENHANCING RICE STRAW BIOGAS PRODUCTION DURING ANAEROBIC DIGESTION | 第114-134页 |
5.1. Introduction | 第114-117页 |
5.2. Experimental design and set-up | 第117-121页 |
5.2.1. Combination pretreatment | 第117-120页 |
5.2.2. Solid-State Anaerobic Digestion | 第120页 |
5.2.3. Net energy | 第120-121页 |
5.3. Results and discussion | 第121-132页 |
5.3.1. Characteristics of Rice Straw and Inoculum | 第121页 |
5.3.2. Impact of pretreatment on rice straw component degradation | 第121-125页 |
5.3.3. SEM Analysis | 第125-126页 |
5.3.4. Impact of pretreatment on performance of SS-AD of Pretreated Rice Straw | 第126-131页 |
5.3.5. Effect of combined fungal and milling pretreatment on net energy yield | 第131-132页 |
5.4. Summary | 第132-134页 |
CHAPTER 6. CONTINUOUS BIOGAS PRODUCTION | 第134-141页 |
6.1. Experimental design and set-up | 第134-135页 |
6.1.1. Combination pretreatment | 第134页 |
6.1.2. Continuous anaerobic digestion of pretreated rice straw | 第134-135页 |
6.2. Start-up process of the continuous AD | 第135页 |
6.3. Results and discussion | 第135-139页 |
6.3.1. Characteristics of Rice Straw and Inoculum | 第135-136页 |
6.3.2. Daily biogas production | 第136-138页 |
6.3.3. Steady condition during the continuous experiment | 第138-139页 |
6.4. Summary | 第139-141页 |
CHAPTER 7. GENERAL CONCLUSION | 第141-145页 |
7.1. Conclusions | 第141-143页 |
7.2. Novelty aspects | 第143-144页 |
7.3. Recommendations | 第144-145页 |
References | 第145-158页 |
Curriculum Vitae | 第158-159页 |