寒地高效户用沼气罐发酵工艺的研究

以户用沼气罐为基础,以牛粪为发酵底物,进行中温发酵,结果表明：连续加温,温度最高可升高到45℃,在加热到35℃后,温度一直维持在30℃左右;户用沼气罐持续产气42 d,累计产沼气8.7 m^3,日平均产气率为0.26 m3.d^-1,产气高峰时最高日产气率0.5 m3.d^-1;一次投料后罐体发酵进入30 d后产气量逐渐降低,说明原料中可分解利用的有机质含量减少,如需维持产气高峰应在发酵30 d前适时补充发酵原料。     

鸡粪与玉米秸秆混合发酵沼气产量影响因子研究

为探索物料配比、发酵温度、初始发酵浓度与产气量之间的关系以及各因素的重要性,通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆和鸡粪混合物为原料,在20、25、30、35、40℃下按不同干物质配比及初始发酵浓度分别进行厌氧发酵,分析不同物料配比、发酵温度、初始发酵浓度对发酵过程中pH值、累积产气量和TS产气量的影响,并对影响沼气发酵的各因子进行重要性排序。结果表明,物料配比、初始发酵浓度和发酵温度是影响产气量的重要因子,鸡粪与玉米秸秆2∶1、初始发酵浓度为20%时沼气产量最大;发酵温度在35℃左右时,各处理均能达到最优发酵效果;各因子对沼气产量影响的重要性依次为温度>初始发酵浓度>配比。因此,适当调整发酵温度以及初始发酵浓度将会有效提高沼气发酵利用效率。     

两种木薯乙醇发酵废醪渣产沼气试验分析

以中国木薯和老挝木薯发酵产乙醇后剩余的干酒糟为原料,在(35±1)℃条件下进行批量式沼气发酵试验,发酵料液的TS质量分数为4%。结果表明,中国木薯废醪渣和老挝木薯废醪渣的平均日产气量分别为158.2、149.3 mL/d。中国木薯醪渣的TS产气率和VS产气率分别为659、867 mL/g,老挝木薯醪渣的TS产气率和VS产气率分别为799、1 080 mL/g,沼气中的平均甲烷含量分别为50%和51%左右。     

接种量和发酵温度对牛粪厌氧发酵的影响

以牛粪为发酵原料、沼液为接种物,研究牛粪在不同接种量(接种物干物质量为牛粪干物质量的15%、30%、45%、60%、75%)和不同发酵温度(25、30、35、40℃)下的厌氧发酵情况,并采用响应曲面法进行优化,以期找出最佳的牛粪厌氧发酵条件。结果表明,各接种量处理的产气速率均随着发酵温度的升高先增加后降低,35℃时达到最大值;各接种量处理的产气速率峰值在不同发酵温度下出现的时间不同,在25、30℃下主要集中在第8天左右出现;在35、40℃下出现的时间比较分散,35℃下在第5~13天出现,40℃下在第8~18天出现。在所有发酵温度下,累计产气量均随着接种量的增加先增加后减小,35℃下以接种量30%处理最高,其余温度下均以接种量40%处理最高。在所有接种量下,累计产气量均随着发酵温度的升高先增加后降低,在35℃时最大,与其他温度相比平均增幅为107.0%、29.7%、16.5%。当发酵温度为35℃、接种物干物质量为牛粪干物质量的45%时,可获得最大累计产气量,为259.50mL/g。     

控温和添加垃圾液对水葫芦发酵效果影响的研究

利用自制200 L厌氧发酵罐,分别在35℃和53℃恒温条件下,在剪切处理的水葫芦中添加不同比例的垃圾液进行厌氧发酵,观察对其发酵产气的影响及其发酵原料的全碳降解率.结果在相同控温条件下,添加40%和30%垃圾液处理的产气量及产气率分别是不添加垃圾液处理的产气量及产气率的1.32倍、1.19倍和1.87倍、1.48倍;相同进料量条件下,高温(53℃)发酵有利于发酵原料全碳的降解,发酵30 d后全碳降解率即可达到31.52%.水葫芦汁、渣分离的发酵总产气量比剪切处理提高46.10%,恒温35℃发酵15 d,水葫芦汁发酵沼液的COD降解率为75.73%,水葫芦渣发酵沼渣的全碳降解率为15.86%.     

搅拌对猪粪半干法发酵产沼气的影响

［目的］研究搅拌对猪粪厌氧发酵产沼气的影响。［方法］采用35℃半干法批量发酵方式,在产气缓慢期和衰退期设置搅拌速率为200r/min的搅拌试验。［结果］45d的厌氧发酵COD去除率达到91.96%,产气率为0.148ml/kg,产气旺盛期日产气量波动较大。产气缓慢期搅拌5min产气速率增加1.04ml/（min·kg）,同时使温度升高,pH值下降;与搅拌5、15min相比,产气衰退期搅拌10min最有利于发酵。［结论］持续5min间隔50min为1周期的搅拌方法即可使该试验产气及时排出。     

鸡粪中温干式沼气发酵启动阶段温度变化对产气性能的影响

采用半连续试验研究了鸡粪中温干式沼气发酵启动阶段,温度从35℃骤降至15、20、25℃和30℃并再次恢复至35℃过程中,温度变化对产气性能的影响,以期为干式沼气发酵的启动提供科学依据。结果表明:温度变化影响启动阶段沼气产量和甲烷含量,变温期间,15、20、25、30℃和35℃最大容积沼气产率分别为0.017、0.126、0.357、0.442 L·L~(-1)·d~(-1)和0.493 L·L~(-1)·d~(-1);最大原料甲烷产率分别为0.011、0.074、0.211、0.261 L CH4·g~(-1)VS和0.294 L CH4·g~(-1)VS。对比35℃恒温发酵产气性能,温度骤降至15℃和20℃条件下运行的产气能力明显小于温度骤降至25℃和30℃条件运行的产气能力。温度变化幅度越大,产气性能受影响越大,沼气发酵微生物对一定温度变化范围具有一定的适应性,足够的时间范围内可以顺利恢复。在变温发酵启动过程中,相比脱氢酶,辅酶F_(420)浓度变化和甲烷产率之间具有更好的线性相关性。研究表明:鸡粪35℃中温干式沼气发酵可以顺利启动,但温度变化导致厌氧干发酵启动时间延长。辅酶F_(420)可以作为反映干式沼气发酵启动阶段污泥活性变化的指标。     

温度对玉米秸秆连续厌氧发酵产沼气研究

利用沼气湿发酵技术,以青储玉米秸秆为发酵原料,采用连续厌氧发酵方式,研究以容积产气率、沼气中甲烷体积分数和累积产气量为特征指标,研究不同温度对青储玉米秸秆连续发酵产沼气的影响,为秸秆沼气技术的应用提供技术支持。35℃条件下的容积产气率、沼气中甲烷体积分数明显高于50℃,35℃和50℃的容积产气率的最高值分别为1.525L·L-1d-1和0.934L·L-1d-1。     

温度和碳氮比对木薯渣厌氧发酵产气量的影响

为研究温度和碳氮比(C/N)对木薯渣厌氧发酵制沼气过程中日产气量、累积产气量、容积产气率的影响,在统一干物质浓度、接种量的基础上分别进行为期31 d的的单因素试验.试验分别以C/N为25、30、35,发酵温度以30、35、40℃进行单因素三水平设计以优化木薯渣厌氧发酵的参数.结果显示,C/N在30时木薯渣厌氧发酵效果最好,发酵周期内平均日产气12.50 L,总累积产气量387.5 L,容积产气率为0.69 m3/(m3·d);发酵温度则在40℃时产气效果最佳,投料第5d达到日产气量最大值43.5 L,整个发酵过程总累积产气量295.3 L,平均日产气率9.53 L/d,干物质日产气率3.50L/(kg·d),容积产气率0.53 m3/(m3·d).     

餐厨废弃物厌氧发酵工艺优化

[目的]考察温度、有机负荷、接种量3个关键参数对餐厨废弃物厌氧发酵过程的综合影响。[方法]采用正交试验法综合考察了批量式发酵过程餐厨废弃物产沼气及降解效果,并进行了验证试验。[结果]温度是影响餐厨废弃物厌氧发酵的显著因素;最佳发酵条件为温度35℃、接种量350 g、有机负荷40 g,在此条件下发酵产气中平均CH4含量可达68.75%,TS产气率及VS产气率分别为661.96和708.97 m L/g,能源转化效率可达79.92%。[结论]可为以餐厨废弃物为原料的沼气工程提供技术参考。