玉米秸秆厌氧消化产气特性研究

为了探究不同地区玉米秸秆在厌氧消化过程中的产气特性,文章以吉林省的玉米秸秆为发酵原料,采用实验室自制的批量式发酵装置,在恒温35℃±1℃的条件下,对其产气特性及木质纤维素含量变化与厌氧消化之间的关系进行分析,并与云南省的玉米秸秆厌氧发酵情况进行对比。结果表明:吉林省玉米秸秆的产气潜力要低于云南省玉米秸秆,但吉林省玉米秸秆的产甲烷潜力要高于云南省玉米秸秆;两种玉米秸秆发酵前后的有机质含量均发生变化,且产气潜力与半纤维素含量变化呈正相关,与木质素含量变化呈负相关;吉林省玉米秸秆的粗脂肪和粗蛋白降解率要低于云南省玉米秸秆,但吉林省玉米秸秆的能源转化率要高于云南省玉米秸秆。该试验结果不仅阐明了玉米秸秆的主要组成成分与厌氧消化性能间的关系,同时也对玉米秸秆厌氧消化的合理开发和生物能源化利用提供依据。     

秸秆沼气技术——秸秆能源化技术系列(一)

<正>秸秆沼气是指利用沼气设备,以农作物秸秆为主要原料,在严格的厌氧环境和一定的温度、水分、酸碱度等条件下,经过微生物的厌氧发酵产生的一种可燃气体。秸杆沼气主要以玉米、小麦、花生、大豆等作物秸秆作为发酵原料,又称为秸秆生物气化。根据工程规模大小和利用方式可划为三类:一是农村户用秸秆沼气,池容8~12 m~3,以农户为建设单元,沼气自产自用。二是秸秆生物气化集中供气,属中小型沼气工程,池容一般在100~200m~3,以自然村为单元建设沼气发酵装置和储     

湿贮存对玉米秸秆厌氧消化性能的影响

文章以华北地区和东北地区的玉米秸秆为原料,经前期原料特性分析及沼气发酵潜力的对比研究,分别进行实验室规模和工业规模湿贮存试验,研究湿贮存对原料产气潜力的影响并通过修正Gompertz模型进行动力学分析。研究结果表明,湿贮存可明显提高玉米秸秆厌氧发酵日均产甲烷峰值和甲烷含量。两个地区的玉米秸秆的沼气累积净产量分别为395 m L·g-1VS和396 m L·g-1VS,经过湿贮存60天的玉米秸秆品质较佳,沼气累积净产量分别提高7.5%和14.7%;在青贮壕内湿贮存365天的玉米秸秆品质明显降低,沼气累积净产量降低了23%。采用修正Gompertz方程能够较好模拟湿贮存前后玉米秸秆厌氧消化性能。因此玉米秸秆的高效湿贮存是其沼气工程高效稳定运行的前提。     

科研成果

秸秆厌氧发酵集中供气综合利用当前农村大量秸秆积压、焚烧，造成能源的巨大浪费及环境污染，是我国农村急待解决的重大问题，针对此问题，山东泰安生物能源发展中心进行了以“秸秆厌氧发酵、集中供气综合利用”的研究，并取得成果。主要特点如下：①以村庄为单位建站，利用作物秸秆为主要发酵原料（95％）配以少量动物粪便（5％），采用地上保温钢铁厌氧发酵罐，沼液厌氧外加热，内循环工艺技术。既保证了发酵罐内的恒定中温，又实现了动态发酵，确保了厌氧消化、转换的高效、稳定运行。为作物秸秆综合利用，实现沼气集中供气，开辟了一条…     

柑橘皮的基本特性及沼气化处理可行性研究

为考察柑橘皮沼气化处理的可行性,文章首先对柑橘皮的特征成分进行检测分析;其次,在中温条件下,对柑橘皮进行厌氧发酵产气特性试验研究。理化性质检测结果显示,柑橘皮中的挥发性物质(VS)约占干物质(TS)95.25%,理论上讲,柑橘皮是适合厌氧生物法处理的;厌氧发酵试验结果表明:柑橘皮的厌氧发酵产沼气潜力比较高,即单位原料质量产沼气量达1.05 m3·kg-1TS;从产气成分看,甲烷含量最高可达69.50%。从该研究综合分析,柑橘皮适宜厌氧发酵生物处理。     

优选适宜边际土地栽培的高产能源作物及其厌氧发酵产气潜力研究

为保障大型沼气工程充足的发酵原料供给、促进山东胶东半岛区域边际土地生物质原料生产,文章从能源作物生物质量(干重)、生物质产气潜力等两个方面考虑,选择了狼尾草、能源玉米、甜高粱这3种作物的8个品种在胶东半岛的蓬莱地域边际土地上进行种植,通过测定8个品种的生物质产量、产气潜力等相关指标进行检测、分析,结合边际土地的栽培条件,综合评价分析选择出生物质产量(干重)高、产气潜力大的能源作物品种。结果表明:在蓬莱地域边际土地上的生物质量(干重)以能源玉米(先玉335品种)最佳,其次是甜高粱(中能品种),多年生狼尾草,生物质量(干重)分别为33.5 t·hm~(-2)y~(-1),33.0 t·hm~(-2)y~(-1),30.5 t·hm~(-2)y~(-1);沼气产量是以甜高粱(中能品种)最佳,其次是能源玉米(先玉335品种)和多年生杂交狼尾草,其沼气(CH_4 60%)产量分别为:10509.7m~3·hm~(-2)y~(-1),6589.6 m~3·hm~(-2)y~(-1),6188.5 m~3·hm~(-2)y~(-1)。其中多年生狼尾草在蓬莱地域栽培以扦插为主,用工较多,不适合在蓬莱地域大规模种植。甜高粱(中能品种)和能源玉米(先玉335品种)适合大规模种植为规模化沼气工程提供充足的发酵原料;同时提高了胶东半岛区域边际土地的利用率,获得良好的边际土地应用潜力。     

不同添加剂对猪粪厌氧发酵的影响

传统猪粪厌氧发酵沼气产率低,重金属含量高,限制了其在厌氧消化的广泛应用。文章选用猪粪为发酵原料,采用中温(35℃±1℃)厌氧发酵,发酵周期为35 d,通过添加不同种类添加剂(2. 5%粉煤灰,2. 5%生物炭,2. 5%磁性粉煤灰和2. 5%磁性生物炭),研究它们对厌氧发酵沼气产量和甲烷含量的影响。同时,分析了厌氧消化运行过程中的p H值,COD,VFAs,NH+4-N以及厌氧消化后重金属浓度的的变化。结果表明:添加2. 5%的粉煤灰,2. 5%的生物炭和2. 5%的磁性粉煤灰均能促进猪粪的厌氧发酵,与空白对照相比,产气总量提高了约5%～12%; 4种添加剂对猪粪厌氧发酵产甲烷也具有促进作用,相对于空白对照组提高了4%～10%。猪粪厌氧发酵后,各实验组中重金属Cu和Zn的浓度都普遍升高,分别提高了1. 08～1. 35和1. 02～1. 10倍,表现出明显的"相对浓缩效应",这主要是因为有机质的降解,导致重金属浓度的升高。     

冬瓜皮特征成分及厌氧发酵处理可行性研究

为考察冬瓜皮厌氧生物处理的可行性试验,试验首先对冬瓜皮的特征成分进行检测分析;其次,在中温条件下,对冬瓜皮进行厌氧发酵产气特性试验研究。理化性质检测结果显示,冬瓜皮中的碳氮比为16.4∶1,挥发性物质(VS)约占干物质(TS)45.05%,理论上讲,冬瓜皮不太适合厌氧生物法处理;厌氧发酵试验结果表明,冬瓜皮的厌氧发酵产沼气潜力比较高,即单位原料质量产气量达0.379 L·kg~(-1)TS,最大产甲烷速率为0.015L·kg~(-1)TSd-1,但是从产气成分看,甲烷含量明显偏低,最高只有39.7%。从文章研究综合分析,冬瓜皮不适宜厌氧发酵生物处理。     

中高温条件下不同碳氮比对鸡粪原料厌氧发酵产气特性的影响

文章研究温度、C/N对鸡粪原料厌氧发酵产气特性的影响,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。将鸡粪与玉米秸秆混合(C/N为20∶1)作为厌氧发酵原料,采用自行设计的可控性恒温厌氧发酵装置,分别在35℃,42℃,50℃这3个温度梯度下进行厌氧发酵,并和纯鸡粪进行对比试验,研究中高温条件下不同C/N原料发酵效果。结果表明,在35℃,42℃和50℃这3个不同温度下,无论是纯鸡粪原料还是鸡粪和玉米秸秆混合原料,温度越高,产气越多,产气潜力也越大,而且混合原料整体都比单鸡粪发酵产气潜力高。综合分析,鸡粪的最佳发酵条件:发酵温度为42℃,原料最佳C/N为20∶1。     

生物质气体燃料概述与展望

论述了生物质气体燃料的种类以及生产各种气体燃料的相应技术及其国内外发展概况和存在问题.生物质气化方面国内外有产业化实例;生物发酵制氢大多数处于实验阶段,关键是培育高效产氢发酵菌种、进一步提高系统的产氢能力、降低生产成本;厌氧发酵制取沼气生产技术比较成熟,在其生产过程中不消耗其它能源、没有环境污染、而且可降解各种有机废弃物,是目前最有希望的生物质能源之一.