棉花秸秆厌氧发酵产沼气工艺条件的研究

以棉花秸秆为原料,在严格控制厌氧发酵温度的条件下（37±1℃）,研究不同接种物在不同接种量下的发酵产气效果。结果发现：以污泥或猪粪作接种物,60g／L的接种量效果较好,累积产气量分别为10．252L、10．518L,COD的去除率分别为53．1％、48．5％;混合物做接种物时,接种量以45g／L产气较好,累积产气量为14．228L,COD的去除率为55．9％。接种量相同时,混合接种物的产气效果最好,累积产气量比单一接种物猪粪和鱼塘污泥高7．3％-98．4％,平均日产气量高3．1％-67．3％,表明适量的猪粪和鱼塘污泥组成的混合接种物在棉花秸秆厌氧发酵产气中起着重要作用。     

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。     

接种物量和干物质浓度对干法沼气产气量影响的研究实验

通过改变接种物量和干物质浓度,提高干法发酵沼气的产气量。测试改变前后的产气量,得出如下结论 :接种量分别为30%、40%、50%条件下都能正常启动,接种量为40%时日产气量最高,接种量为30%时,日产气量最低。TS浓度从30%到40%都有较好的产气效果,TS为40%~50%时日均产气量较低。     

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%。     

波斯菊秸秆发酵产气潜力研究

以波斯菊(Cosmos bipinnata Cav.)秸秆为原料,在恒温(30±0.5)℃的条件下进行批量式沼气发酵试验,设计对照组(120 mL接种物)和试验组(120 mL接种物+11.91 g波斯菊秸秆)。结果表明,试验组沼气发酵时间为33 d,净产气量为3 248 mL,计算得出波斯菊秸秆的总固体含量产气潜力为289 mL/g,挥发性固体含量产气潜力为282 mL/g。     

接种物添加量对紫花苜蓿常温厌氧发酵的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa)为原料,分别加入30%、40%、50%的接种物,在常温下(20~22℃)、总固体(TS)含量为6%(以30%接种量计算)的条件下进行厌氧发酵,考察接种量对紫花苜蓿发酵的日产气量、p H、产气速率的影响。结果表明,接种量为40%时的产气效果良好,总产气量为3 625 m L,比接种量为30%的试验组高8.05%,略低于接种量为50%的试验组。试验初期,p H出现一定下降,但很快又恢复至合适水平,整个阶段p H比较稳定。综合考虑,对于紫花苜蓿发酵,40%的接种量较优。     

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.     

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.     

接种比对餐厨垃圾中温厌氧消化的影响

在(37±1)℃条件下采用批式厌氧消化试验方法,研究接种比(m(接种物)∶m(底物),按挥发性固体(VS)计)为1∶1、2∶1、3∶1和4∶1时去油和未去油餐厨垃圾的厌氧消化性能。结果表明:未去油和去油后餐厨垃圾发酵过程中,接种比为3∶1时产气量最高,单位挥发性固体(VS)沼气累积产气量分别为951.2和851.4mL/g,单位VS甲烷累积产气量分别为546.1和499.1mL/g;接种比为1∶1时,产气量最低,单位VS沼气累积产气量分别为831.5和730.3mL/g,单位VS累积产甲烷量分别为524.1和425.8mL/g。接种比为1∶1时,未去油和去油后餐厨垃圾在厌氧消化初始阶段pH较低,且沼气日产气量和甲烷浓度也明显低于其他各组。未去油餐厨垃圾累积产气量比去油后餐厨垃圾累积产气量高12.6%。随着接种比逐渐提高(1∶1~4∶1),未去油和去油后餐厨垃圾发酵过程延滞期逐渐缩短;未去油餐厨垃圾在适宜接种比(2∶1~4∶1)范围内延滞期均高于去油餐厨垃圾。餐厨垃圾油脂含量较高,厌氧消化延滞期较长;提高接种比有利于缩短消化时间,提高反应器运行效率。     

聚合草厌氧发酵产气潜力的试验

以新鲜聚合草为发酵原料,在实验室自行设计的发酵装置上进行了厌氧发酵试验,通过测定发酵过程中发酵液和沼气的各项指标,对蔬菜废弃物厌氧发酵的可行性及接种量对发酵过程的影响进行了研究.结果表明,聚合草用厌氧发酵工艺处理是可行的;在试验采用的10%、20%、30%和40%四个水平的接种量中,最佳接种量为20%时,聚合草TS=12.40%的产气率为95.43 mL/g,VS=83.9的产气率为1006.36 mL/g.明显高于其他3组实验.     

油菜秸秆厌氧发酵产气特性与工艺参数优化

为了探索油菜秸秆厌氧发酵产沼气的潜力,本文采用正交试验设计的方法,研究了温度、总固体浓度、接种率和C／N对油菜秸秆厌氧发酵过程中产气量随时间的变化规律和产气特性。结果表明,油菜秸秆厌氧发酵最高日产气量达到4．25L／d（厌氧消化器容积为2．5L）,发酵周期中的最高累积产气量达到70．665L．产气潜力达到0．36973L／g。通过对实验结果的方差和极差分析,得到厌氧发酵的最佳工艺参数为发酵温度40℃,总固体浓度10％,接种率20％,C／N=25：1。各因素对产气量的影响主次依次为：温度（A）〉总固体浓度（B）〉接种率（C）〉C／N（D）。温度对产气量的影响显著,总固体浓度和接种率对产气量的影响不显著。通过对试验结果的分析,得出油莱秸秆在最优条件下的总产气量和TS产气量分别将达到72．6619L和0．39576L／g。     

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。     

微生物预处理稻草秸秆产沼气试验研究

[目的]寻求一种高效经济的微生物预处理方法。[方法]利用实验室培养的黑曲霉、青霉和根霉对稻草秸秆进行前期预处理,分预处理5和10d2组,将预处理后的稻草进行厌氧沼气发酵,考察经菌处理后的稻草产气效果。[结果]预处理5d的稻草发酵产沼气的周期为56d,产气高峰出现在发酵的第16天。经青霉、黑曲霉和根霉复合菌预处理的稻草产气效果最好,其TS产气潜力为136.03ml/g,比对照组提高了64.22%,VS产气潜力为166.07ml/g,比对照组提高65.92%。从经菌预处理10d的稻草产气效果来看,对照组产气总量高于试验组。[结论]从TS、VS产气潜力及产气总量来看,菌预处理稻草5d的效果要高于菌预处理稻草10d的;从不同菌剂预处理效果来看,以黑曲霉、青霉和根霉复合菌剂预处理的效果最好。     

不同水料比对稻草产沼气的影响

以实验室模拟沼气装置在恒温厌氧条件下研究了不同水料比(W/W)对稻草产沼气的影响,并对其累计产气动态过程进行了模拟。结果表明,水料比对稻草累计沼气产量有显著影响。累计产气动态过程符合Logtistic模拟模型,累计最大产气量、稻草消耗量与水料比的相关关系符合二次抛物线模型。根据拟合方程得到稻草累计最大产气量的水料比为61.9∶1.0,最大沼气产量为178.4 L/kg,稻草最大利用率为42.9%。     

葵盘、麦秆和豆杆中温厌氧发酵产气潜力及其特性研究

以葵盘、麦秆和豆杆为发酵原料,采用批量发酵工艺,在(30 ±1)℃下对葵盘、麦秆、豆杆进行厌氧发酵产沼气潜力及特性的试验研究.结果表明, 30℃时,总固体浓度TS为8%的葵盘、麦秆和豆杆的累计产气量分别为14 605 、22 317、29 006 mL;日最高产气量分别为1 910 、950 、1 050 mL;最高甲烷体积分数分别为67.7%、70.7%、80.7%;TS产沼气潜力分别为137.90、207.47、268.51 mL/g.说明葵盘、麦秆和豆杆作为发酵原料有较高的产沼气潜力.     

酸预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响

为了研究酸处理对水稻秸秆沼气发酵的影响,采用不同浓度的酸（2%、4%、6%、8%、10%）对水稻秸秆进行处理,并对处理后的水稻秸秆进行厌氧沼气发酵,分析了酸预处理组和对照组在沼气发酵过程中产气量、pH值、甲烷含量及发酵前后水稻秸秆组分变化情况。结果表明,与对照相比,酸处理能显著地改变水稻秸秆的生物降解产沼气的性质,提高了产气的效率。比较来看,酸处理浓度为6%的效果最好,其甲烷含量最高可达44.3%,单位总固体产气率为150 mL.g-1,比对照组高出99.8%。     

蓝藻与稻草混合厌氧发酵产沼气研究

[目的]探讨蓝藻与稻草混合厌氧干发酵的可行性及产气特性。[方法]采用批量发酵的方式,比较蓝藻、稻草以及蓝藻与稻草混合发酵产沼气的能力。[结果]接种物与物料偈（干物质）1：1时,在恒定温度为35℃的发酵环境中停留60d,单独蓝藻厌氧发酵佟产气率为267ml／g,单独稻草厌氧发酵偈产气率为320ml／g,而蓝藻与稻草TS1：1混合发酵物料Ts产气率为362ml／g,比单独蓝藻、稻草厌氧发酵产气率都高。[结论]蓝藻与稻草混合发酵有利于厌氧发酵产气的进行,可以有效提高发酵物料的利用率。     

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.     

不同预处理方法对麦秆厌氧消化产气特性的影响

【目的】探索不同的生物和化学预处理方法对麦秆厌氧发酵产气的影响,为提高麦秆能源转化率提供依据。【方法】采用自行设计的可控恒温发酵装置,以经生物（复合菌剂、糖酵酶、沼液）和化学（NaOH（添加量为60 g/kg）和氨水(20 mL/L)）方法预处理过的麦秆和未处理麦秆（CK）为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体（TS）质量分数为8%的条件下进行批次厌氧发酵（35 ℃）,分析复合菌剂、糖酵酶、沼液、NaOH和氨水对麦秆厌氧发酵产气量、甲烷含量和pH值变化的影响,并对其产气指标（干物质产气率、挥发性干物质（VS）产气率和甲烷平均含量）进行比较。【结果】各预处理方法均可明显提高麦秆的日产气量峰值,并可提早产气高峰的出现时间。各处理总产气量的高低顺序为：NaOH＞复合菌剂＞糖酵酶＞沼液＞氨水＞CK;与CK相比,不同生物和化学预处理方法可提高麦秆产气量5.85%～48.16%,提高甲烷平均含量15.06%～39.47%。经NaOH预处理的麦秆发酵后总产气量为12 620 mL,比CK提高了48.16%;甲烷平均含量为46.8%,比CK高出39.47%。随着发酵时间的延长,所有处理pH均呈先下降后升高直至趋于稳定的变化趋势。经NaOH处理的麦秆发酵后TS、VS产气率显著高于其他处理(P＜0.05)。【结论】用NaOH（添加量为60 g/kg）对麦秆进行预处理后在35 ℃下厌氧发酵,可以有效提高麦秆的产气量。