打捆秸秆干湿联合发酵工艺技术研究

为充分利用厌氧干发酵工艺批次处理能力强并有效克服其物料发酵不彻底导致的产气效率低的难题,引入干湿联合厌氧发酵工艺。以水稻秸秆和新鲜猪粪为发酵原料,在35℃及发酵底物初始TS浓度为20%条件下进行厌氧干发酵,其中一组处理在实验第20 d时用纯净水将发酵底物TS浓度调节为9%改为湿发酵,两者对比结果表明:相比于干发酵,该干湿联合厌氧发酵工艺可有效提高稻秸纤维素和半纤维素的降解率,其中纤维素降解率可由20.5%提高到31.1%,半纤维素降解率可由48%提高到54.8%,虽对产气中甲烷含量影响不大,但试验周期内物料累积产气量可提高19%以上。     

沼气发酵过程中产甲烷菌快速计数方法的研究

文章采用MPN以及显微计数两种方法对不同样品中甲烷菌数目进行检测.试验结果表明:显微计数用于沼气发酵过程中的甲烷菌检测是可行的.该法比MPN计数更加快速简便,结果也更接近真实情况.     

县域秸秆燃料化利用模式分析与发展建议

县域秸秆燃料化利用模式的优势在于建立了完善的运作机制,涵盖了秸秆从收集、储运、加工到利用的整个产业链。对该模式的结构和特点进行分析,为进一步降低秸秆收储成本、提升秸秆利用率、增加秸秆利用价值提出建议。     

棉秸秆力学特性和拉拔阻力研究

棉秆力学特性是研究棉秆收获机械的理论基础。为此,通过采集不同时期的棉秆,测定力学性能和物理性能;通过典型相关性分析,研究棉秆的物理性能与力学特性的关系;采用线性回归模型分析棉秆起拔力、土壤紧实度、棉秆直径及棉秆含水率的关系,对模型进行优化并建立棉秆的起拔力模型。试验结果表明:抗拉强度在含水率最高为61%时达到最大值37.65MPa,当含水率在在15%～50%之间,棉秆的抗拉强度变化不大,平均抗拉强度集中在21.5～25.8MPa之间;对于抗弯强度,在含水率在为15%时达到最高值33MPa,当含水率在25%～55%之间,棉秆的抗弯强度变化不大,平均抗弯强度集中在23.5～27MPa之间;对于棉秆起拔力,在土壤紧实度为最低的3.3kg/cm时达到最小值340.7N,棉秆的起拔力随着土壤紧实度的降低而减小。通过典型相关性分析可知:棉秆的弯曲破坏载荷及拉伸破坏载荷与棉秆的直径和棉秆的含水率都有着显著的相关性,且棉秆直径对弯曲和拉伸破坏载荷的影响远大于含水率对棉秆拉伸和弯曲破坏载荷的影响;含水率与棉秆的抗拉强度呈正相关,与抗弯强度呈负相关。对棉秆的起拔力与棉秆含水率、棉秆直径及土壤紧实度进行多元回归分析,得到棉秆起拔力与棉秆直径以及土壤紧实度的模型为y=-111.73707+45.39254x_1+23.89125x_2,其拟合优度为0.81,可用于对棉秆起拔力的预测和拔棉秆机的设计研究。该研究对于推进棉秆机械化回收发展具有重要的指导意义。     

断齿式挤压脱水流道内流场数值模拟

为了探讨在间断距离影响下断齿式螺旋流道的脱水性能,采用双流体模型对断齿螺旋在20、35、50 mm 3种间断距离下的流场进行数值模拟,对比分析了3种结构参数模型下断齿式螺旋脱水装置工作性能、流道内颗粒浓度分布、颗粒速度分布及多孔介质区域内外压差分布情况。研究表明,数值模拟结果能够较为准确地推测断齿式螺旋挤压脱水装置的内部流动特性。50 mm间断距离下断齿式螺旋挤压脱水装置工作效率最大下降了7.9%,20 mm间断距离下出渣口颗粒体积分数下降3.2%;流道内颗粒体积分数变化分3个阶段,整体呈波浪型递增式趋势,间断长度对腔体内部流态影响较大。间断区对颗粒运动具有一定的缓冲作用,间断距离长短能够控制颗粒在腔体内的滞留时间。多孔介质区域内外侧压差在脱水后期增幅最大,相同工况下间断距离越小压差越大。本次模拟计算下最优间断距离为35 mm、出渣口压力为5 000 Pa、转速为50 r/min。该研究可为断齿式螺旋挤压脱水装置的设计提供参考。     

断齿式螺旋挤压装置设计与试验

螺旋挤压装置是影响挤压分离机工作性能的关键部件,为了提高其分离效率,采用两段式变螺距设计方案,设计了一种连续叶片与断齿叶片相结合、具有切割功能的断齿式螺旋挤压器,并对筛网等关键部件进行了结构设计,研制出一种断齿式螺旋挤压装置。以猪粪为原料,以挤出物含水率和挤出固形物产量为考核指标,进行了脱水分离性能试验,并与连续式螺旋挤压分离机进行了性能对比试验。结果表明:断齿式螺旋挤压装置能够大幅度地提高畜禽粪污的分离速度,挤出固形物产量约为460kg/h,挤出物含水率约为60%;与连续式螺旋挤压分离装置相比,具有建压时间短、出料阻力小及高效节能等优点,能够较好地满足畜禽粪污高效分离的生产工艺要求。     

秸秆厌氧干发酵产沼气关键技术及问题探讨

秸秆厌氧干发酵研究在中国已有十多年的历史,但由于种种原因至今还没得到大规模推广应用,本文介绍了秸秆厌氧干发酵技术特点和产气机理,系统地阐述国内外秸秆厌氧干发酵技术发展现状、存在问题及发展前景。并提出了解决这些技术难题的办法和秸秆厌氧干发酵规模化发展的模式和建议。     

南北方沼气工程中增保温技术利用现状和分析

介绍了国内沼气工程中的传统增温、新能源增温／保温等技术利用现状，并比较了各种技术的优缺点。此外，针对南北方沼气工程的差异，分析了其增温和保温技术应用情况和原因，并总结了南北方沼气工程增保温的技术问题，提出了相应的改进措施。     

大中型沼气工程原料预处理工艺及装备技术

欧洲沼气工程的规模大型化、操作机械化、控制自动化、产能高效化代表了当今世界沼气工程的先进水平,特别是在包括原料收集、转运、混合、匀浆、进料等环节的原料预处理过程.本文介绍了欧洲不同类型的原料、不同的厌氧消化工艺装置以及成熟的、标准化的装备技术.并且在借鉴欧洲沼气工程原料预处理先进工艺技术和装备技术的同时,结合国内沼气工程预处理的现状及发展谈点粗浅的体会.     

柔性顶膜车库式干发酵装置运行参数优化

针对湿发酵工艺存在需水量大、沼液处理成本高、发酵原料单一、发酵浓度小、单位容积产气率低等不足,研究一种新型干法厌氧发酵工艺,并对干发酵工艺条件进行优化研究,旨在为干发酵沼气工程提供发酵原料最佳配比、沼液传质传热最佳效果、发酵原料最大降解率、单位容积产气率最高、沼气工程运行时间最短、成本最低等工艺参数,为当前国内干发酵沼气工程的健康、稳定运行提供一定的科学依据。该文应用设计的柔性顶膜车库式干发酵装置,以秸秆、牛粪混合物为发酵原料,进行了厌氧干发酵生产试验。研究了物料配比、发酵温度、沼液喷淋次数、发酵时间四因素对产气量和原料降解率的影响,通过L9(34)正交试验设计,对运行工艺进行优化,并与湿发酵方式进行了比较。结果表明:该装置的最佳运行工艺参数为:物料配比牛粪∶秸秆为4∶1、发酵温度35℃、沼液每天喷淋2次、发酵时间35 d。此时容积产气率为0.63m3/(m3·d)、CH4体积分数为65%、原料降解率为45%,容积产气率和原料降解率均高于湿法厌氧发酵方式。该厌氧发酵工艺克服了湿法厌氧发酵的不足,为厌氧干发酵规模化生产提供参考。