空心莲子草厌氧消化产沼气潜力及应用研究

设计对照组(120 mL接种物)和试验组(120 mL接种物+71 g空心莲子草),采用全混合批量式发酵模式,在中温30 ℃的条件下,进行沼气发酵试验,研究空心莲子草(Alternanthera philoxeroides Griseb.)的产沼气潜力.结果表明,试验组的沼气发酵历时27 d,净产气量为3080 mL.由试验结果计算得出,空心莲子草的TS产气潜力为319 mL/g,VS产气潜力为403 mL/g.     

玉米秸秆干发酵产沼气的影响因子优化

【目的】探明不同因子对秸秆干发酵产沼气的影响,为农作物秸秆沼气干发酵工程实施提供参考。【方法】以玉米秸秆为发酵原料,采用正交试验研究接种物比例、碳氮比和料液pH 3个因子对玉米秸秆干发酵产沼气的影响,并在此基础上研究不同形状(短秆状、细丝状、粉末状)玉米秸秆干发酵的产气量特性及甲烷含量。【结果】接种物比例对干发酵启动及整个厌氧反应的影响显著,原料接种物比例为30%,碳氮比为20∶1,pH 7.0的工艺参数组合产沼气较优,总产气26 100 mL、日均产气量为900 mL,池容产气率为0.18mL/(mL·d);细丝状玉米秸秆日均产气量最高,沼气甲烷含量高且稳定,日均产气量为2 121mL。【结论】接种物比例对干发酵启动及整个厌氧反应的影响显著,将玉米秸秆粉碎为细丝状更有利于提高干发酵累积产沼气量。     

貂粪沼气发酵产气潜力研究

[目的]研究不同料液比对貂粪沼气发酵产气效果的影响,为以貂粪为原料进行沼气发酵及貂粪的多样化处理提供参考。[方法]以貂粪为原料,沼液为接种物,35℃恒温厌氧发酵,比较不同料液比对貂粪产气效果的影响。[结果]试验表明,发酵料液配比为1∶2时,貂粪更易降解,产气量高。试验初步确定貂粪发酵的水力滞留时间为21 d。料液总固体(TS)浓度为6.0%时,貂粪的产气潜力为345.7 mL/g TS,350.3 mL/g挥发性固体(VS)。[结论]貂粪是一种无需调碳氮比且产沼气潜力很高的发酵原料。     

蓝藻泥干发酵潜力研究

探讨藻泥干式发酵资源化利用的潜力。以太湖脱水藻泥为原料,进行干式厌氧发酵产沼气试验,分析蓝藻干式发酵的可行性。结果表明,接种物与蓝藻体积比为3∶7时,在恒定温度为35℃的发酵环境中发酵42d,蓝藻TS产气潜力为352.31mL/g,VS产气潜力为381.59mL/g,产气高峰时沼气中甲烷的含量为67.25%,蓝藻TS利用率为50.15%,VS利用率为52.39%,TOC利用率为53.86%。蓝藻泥可以作为发酵原料直接进行干式发酵。     

洋桔梗秸秆厌氧发酵产沼气试验

为探索洋桔梗秸秆的厌氧发酵产沼气的可行性及其产沼气特性,以洋桔梗秸秆为原料,在30℃下进行了批量式恒温沼气发酵试验。结果表明,洋桔梗秸秆沼气发酵时间为22 d,原料产气率为70.79 mL/g,原料TS产气率为361.56 mL/g,产气潜力与多种花卉秸秆相当,高于大部分植物性原料。     

不同配比污泥对玉米秸秆产气特性的影响

[目的]研究玉米秸秆不同接种物浓度下的产气特性,为秸秆在大规模沼气工程中的应用提供参考.[方法]以玉米秸秆为发酵原料,接种不同比例的厌氧污泥,采用批量发酵工艺,在38℃左右条件下进行厌氧发酵.[结果]经过50d的发酵后,秸秆中大部分物质可以得到分解.当厌氧污泥和秸秆比例为10∶3(两者TS比0.57、VS比0.46)、总TS浓度为10.16%时,秸秆产气效果最佳,TS产气率为370 mL/g,沼气中甲烷含量为56.04%.[结论]玉米秸秆发酵过程中,随接种污泥比例加大,秸秆的产气量和产气率逐渐升高,但接种量达到一定比例时,原料产气量和产气率升高不再明显.     

非洲菊秸秆产沼气潜力的试验研究

[目的]通过试验分析非洲菊秸秆的产沼气潜力.[方法]以非洲菊秸秆为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,探讨非洲菊秸秆的产沼气潜力.[结果]非洲菊秸秆发酵易出现酸化,酸化期达15 d;调pH的试验组TS、VS产气潜力分别为468、525 ml/g,明显高于未调pH的试验组,产气量更高,对有机物的利用率也更高.[结论]该研究为非洲菊秸秆提供了新的资源化利用途径.     

水稻秸秆-猪粪混合发酵研究

[目的]对水稻秸秆与猪粪进行混合发酵研究。[方法]在不对秸秆进行预处理的情况下,在35℃恒温下进行发酵,研究稻秆-猪粪VS比、底物-接种物VS配比(S/I)和VS浓度对混合厌氧发酵产气量的影响。[结果]当稻秆-猪粪VS配比为1∶4、底物-接种物VS配比(S/I)为2∶1、VS浓度为6%,产沼气量及甲烷产量均达到最大,产气效率高,其累积产气量为548.90mL/g。[结论]在水稻秸秆不进行预处理的情况下,水稻秸秆-猪粪进行中温发酵工艺最佳发酵条件为VS比1∶4、S/I2∶1、VS浓度6%。     

总固体质量分数对玉米和小麦秸秆中温发酵产气效果的影响

【目的】探索总固体质量分数与作物秸秆厌氧发酵效果的关系,为户用沼气最佳进料量的确定提供理论依据。【方法】分别以玉米秆和小麦秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,设计8%,12%,16%和20%4个总固体质量分数处理,采用自行研究设计的可控性恒温发酵装置在30℃中温条件下进行厌氧发酵,研究不同总固体质量分数对秸秆产气速率、累积产气量和干物质产气率的影响。【结果】各总固体质量分数处理条件下,发酵料液的产气速率变化均与其pH值关系密切;高总固体质量分数处理条件下,发酵料液易发生酸化,但在一定范围内,发酵仍然可以正常进行;玉米秆、小麦秆最大产气速率与累积产气量均随总固体质量分数的增加而上升;玉米秆干物质产气率在总固体质量分数为20%时达到最大值(297.78mL/g),小麦秆干物质产气率在总固体质量分数为16%时达到最大值(242.15mL/g)。【结论】总固体质量分数16%是玉米秆、小麦秆中温(30℃)液体发酵的最适宜质量分数。     

沼液絮凝上清液预处理对甜高粱秸秆厌氧发酵特性的影响

研究沼液絮凝上清液预处理对甜高粱秸秆发酵产气特性的影响,结果表明,经过沼液絮凝上清液预处理后的甜高粱秸秆产气率与未絮凝沼液预处理的秸秆相当,高达418 mL/g TS,且在第3天达到产气峰值2 400 mL,产气周期为27 d。该研究结果可为大型沼气工程降低回流沼液固体含量提供一定的理论依据。     

葡萄皮渣的沼气发酵潜力研究

[目的]为合理利用造酒工业的有机废弃物提供依据。[方法]以沼气发酵后的厌氧活性污泥为接种物,测定了葡萄干皮渣和湿皮渣发酵前后的总固体（TS）含量、挥发性固体（VS）含量、pH值和产气量。[结果]以干皮渣和湿皮渣为原料发酵第2天即产生沼气,干皮渣在15d和湿皮渣在20d后产生的沼气不能持续燃烧,甲烷含量较低。干皮渣和湿皮渣发酵至15d时的产气量均占总产气量的80%以上,湿皮渣的累积产气量大于干皮渣。前10d干皮渣的产气速率高于湿皮渣,后期则相反。干皮渣的TS利用率为12.61%,VS利用率为2.26%。湿皮渣的TS利用率为5.61%,VS利用率为3.97%。[结论]葡萄干皮渣的沼气发酵潜力为230ml/g（TS）、180ml/g（VS）,湿皮渣的沼气发酵潜力为1510ml/g（TS）、150ml/g（VS）。     

巢湖蓝藻产沼气的试验研究

[目的]探讨对巢湖蓝藻厌氧发酵资源化利用的潜力。[方法]以巢湖新鲜蓝藻为原料,进行厌氧发酵产沼气试验,分析产沼气的最佳条件。[结果]结果表明,接种物与蓝藻体积比为1∶2时,产气最佳。在平均温度为27.5℃的发酵环境中发酵50 d,蓝藻TS产气潜力为368.25 ml/g,VS产气潜力为383.33 ml/g,沼气中甲烷的平均含量为63.46%,蓝藻TS利用率为54.01%,VS利用率为58.35%。[结论]巢湖新鲜蓝藻可以作为发酵原料生产沼气。     

花菜废叶沼气发酵产气潜力研究

以花菜废弃叶为原料,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气试验,结果表明:花菜叶可以作为沼气发酵原料,其TS产气潜力为759.24 mL/g,VS产气潜力为854.13 mL/g。     

野艾蒿产沼气潜力的试验研究

以野艾蒿为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,探讨野艾蒿的产沼气潜力.为其资源化利用提供新的途径.结果表明,野艾蒿发酵的总固体、挥发性固体产气潜力分别为349、376 mL/g,野艾蒿是一种很好的沼气发酵的原料.     

添加聚合草对猪粪中温厌氧发酵的影响

【目的】探索添加景观植物聚合草对沼气厌氧发酵的影响。【方法】以猪粪为发酵原料,添加不同量聚合草,于(35±1)℃条件下,用自行设计的发酵装置进行发酵试验,通过对发酵液的CH4含量、pH和产气量的监测,研究聚合草添加量对猪粪中温厌氧发酵过程的影响,并以接种物和接种物加猪粪为参比。【结果】在聚合草与猪粪总固体含量比分别为1∶10、2∶10、3∶10、4∶10的试验组中,1∶10、2∶10试验组的甲烷含量率先达到40%(体积分数),其pH分别为6.6～7.7和6.6～7.6,总体优于其他试验组及空白参比组;且以1∶10试验组的日均产气量最高(756.20mL),2∶10试验组的总产气量最高(43 540mL)。【结论】添加适量聚合草对猪粪厌氧发酵有促进作用,通过二次曲线拟合,推测聚合草与猪粪总固体含量的最优配比为1.40∶10～1.48∶10。     

木聚糖酶对牛粪厌氧干发酵产沼气的影响

为了提升牛粪产沼气性能,通过批式厌氧干发酵的方式考察木聚糖酶对牛粪产沼气的影响.在发酵温度55℃,总固体物(TS)浓度为40％,接种物含量30％,添加原料质量1％的木聚糖酶来进行牛粪厌氧干发酵.结果表明,木聚糖酶的添加不能缩短产沼气周期,但能提升沼气产量.试验组累计产气量为9.9 L,比对照组提升了22％,原料产气率为0.25 L/g,池容产气率为0.73 m3/(m3·d).产气过程与一般原料产气过程类似,但发酵周期较长.该试验结果为牛粪的高效利用提供了一个有效途径.     

马铃薯皮渣沼气发酵潜力的研究

以马铃薯皮渣为原料,在平均室温22℃的条件下,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气试验。结果表明,马铃薯皮渣是一种较好的沼气发酵原料,TS产气潜力为729mL/g TS,VS的产气潜力为706mL/g VS。     

秸秆类木质纤维原料产甲烷潜力及动力学分析

为进一步了解木质纤维素类物料内部组成成分对其厌氧消化的影响,以及木质纤维素类物料在厌氧发酵过程中的产气特性,从而为其在工程上的利用提供依据,使大型沼气工程发酵物料的评估和利用达到标准化、科学化和高效化。以玉米秸秆、水稻秸秆、苜蓿秸秆为研究对象,采用中温批次厌氧发酵工艺,接种物与底物挥发性固体(VS)比为2∶1,发酵温度(37±0.1)℃且固体浓度为10%,研究各木质纤维原料厌氧生物转化甲烷的潜力(BMP),并利用修正Gompertz模型对原料累积产甲烷过程进行动力学分析。结果表明:玉米秸秆、水稻秸秆、苜蓿秸秆各原料发酵底物总固体(TS)浓度为10%时的单位质量挥发性固体(VS)生物甲烷产量分别为266.86,225.19,286.24mL·g~(-1),占各自理论生物甲烷潜力(TMP)的83.8%、66.4%、90.8%,BMP1%时的反应时间分别为28,32,26d。不同秸秆的产甲烷潜力与原料组分中木质素和无定形全纤维素的含量有较大关系。采用修正Gompertz方程对累积产甲烷曲线拟合,能较好模拟玉米秸秆、水稻秸秆、苜蓿秸秆的累积产甲烷变化过程,拟合方程的R2分别为0.998,0.984,0.990;动力学常数K和延滞期时间λ分别为0.122,0.101,0.065d-1和0.35,0.57,0.48d,为木质纤维原料的产甲烷潜力评估预测及实际沼气生产中原料的选择提供依据。     

秸秆厌氧发酵产气潜力比较研究

[目的]比较不同农作物秸秆厌氧发酵的产气潜力。[方法]以厌氧污泥作为接种物,将豌豆秆、高粱秆、蚕豆秆、油菜秆分为4个试验组,在(35±1)℃恒温水浴中进行厌氧发酵,分别测定了这4个试验组的产气量和产气率。[结果]累计产甲烷量大小顺序:豌豆秆>油菜秆>蚕豆秆>高粱秆。豌豆秆总产气量最高,为2 423.0 ml;高粱秆最低,为957.25 ml。产气率大小顺序:蚕豆秆>高粱秆>油菜秆>豌豆秆。蚕豆秆的产气率最高,为292.2 ml/g(VS);豌豆秆的最低,为156.3 ml/g(VS)。4种秸秆比较,蚕豆秆产沼气潜力最大,豌豆秆最低,高粱秆和油菜秆居中。[结论]该研究为在沼气工程中更好地充分利用各种农业秸秆废弃物提供了基础参考数据。     

不同接种量对玉米秸秆厌氧发酵产气的影响

以玉米秸秆为发酵原料,在实验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵产沼气试验,通过改变接种物的不同比例,在35℃的条件下研究玉米秸秆厌氧发酵产气效果,试验结果表明:接种物与玉米秸秆的比例为1∶10时产气效果最佳。