猪粪与玉米秆混合厌氧发酵的高效稳定产气研究

发布时间：2024-03-12 19:44

　　户用沼气以其“一气带三料,三料促五业”¹的强大优势,在我国农村环境保护、能源供应等领域发挥巨大的作用,因而通常作为新农村建设、美丽乡村建设、乡村振兴战略的重要抓手。随着经济社会的发展,一家一户的畜禽散养逐渐被规模化养殖所取代,导致原先以畜禽粪便为主的农村户用沼气池发酵原料发生了重大的变化,不得不以其它原料作为补充,而农村量多、面广的农作物秸秆被掺入到沼气池中,因此畜禽粪便与作物秸秆的混合发酵技术不得不提上科学研究日程。另一方面,由于秸秆产出随农事活动呈现出明显的季节性,这也导致农村户用沼气发酵原料供应的变动较大。因此,在畜禽粪便与作物秸秆的混合发酵的基础上,寻求简单实用的耐原料冲击技术,保障厌氧发酵的高效稳定产气,即为本文研究的切入点。本研究以猪粪和玉米秆为原料,在中温条件下,利用批次发酵试验、半连续发酵小试及中试试验,优选了混合发酵高效稳定产气的技术参数,并探析了混合发酵的微生物群落结构;筛选了适宜的外源添加剂,研究了添加剂对发酵原料供应冲击负荷的恢复,获取了中试发酵的适宜条件。本文取得的研究成果如下:1、通过半连续发酵小试,采用均匀设计优化沼气池的运行控制条件...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1研究技术路线

西南大学硕士学位论文（3）采用自动发酵罐进行中试试验，先考察适宜发酵条件下的运行效果，再研究添加适宜浓度外源物质对产气效果和沼液性质的影响，并探讨在低TS浓度时沼气发酵过程恢复稳定的变化情况。2.3技术路线本研究的技术路线见图2.1。

图3.1沼气发酵试验装置

TS/%VS/%含碳量（C）/%含氮量（N）/%21.94±0.3217.66±0.157.8±0.610.6±0.0189.41±0.0781.03±0.0440.03±0.230.85±0.01浴出口2.进料口3.搅拌器4.沼气管5.排渣口6....

图3.2不同处理的容积产气率

容积产气率越大，说明能产生的沼气就越多，装置的运行效果就越好（韩捷等，2011）。从图3.2可以看出，在换料开始前，由于充足的原料，发酵启动较快，各处理均很快达到了产气峰值，分别为0.319、0.331、0.446、0.483、0.527和0.619L·L-1·d-1，....

图3.3不同阶段的容积产气率

图3.3不同阶段的容积产气率Fig.3.3Volumetricgasproductionrateatdifferentstages1.2不同工况的甲烷含量从图3.4可以看出，甲烷浓度在每次进出料后都会直接降到10%以下，主要因料结束后需要充满N2对厌....

本文编号：3926783