本文選題：牛糞 + 麥秸稈��； 參考：《重慶大學》2016年碩士論文

【摘要】：隨著我國畜牧業(yè)規(guī)模的不斷擴大,為沼氣工程提供了巨大的發(fā)展空間,采用禽畜糞便生產(chǎn)沼氣,不僅能解決禽畜糞便造成的環(huán)境污染,還能實現(xiàn)禽畜糞便的資源再利用。實際沼氣工程中,發(fā)酵原料是以單一禽畜糞便為主,這類禽畜糞便中,易降解物質少,營養(yǎng)成分不高,導致厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量低下。為了解決這一問題,在禽畜糞便中加入含碳量高的秸稈類作物混合發(fā)酵來提高產(chǎn)氣量,同時為秸稈的減量化和資源化利用提供一條途徑。本實驗以牛糞和麥秸稈為原料,研究不同固體含量(TS)下,單一牛糞、牛糞與麥秸稈按干物質質量2:1混合厭氧發(fā)酵及牛糞與預處理麥秸稈按干物質質量2:1混合厭氧發(fā)酵對產(chǎn)氣速率、產(chǎn)氣量、CH4含量和PH的影響,得出最佳的厭氧發(fā)酵條件。研究成果如下:(1)TS相同時,牛糞與麥秸稈或預處理麥秸稈混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣能力遠優(yōu)于單一牛糞厭氧發(fā)酵。TS=7.36%時,混合厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣量是單一牛糞厭氧發(fā)酵的1.63~1.71倍;TS=10%時,混合厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣量是單一牛糞厭氧發(fā)酵的2.01~2.14倍。(2)將麥秸稈預處理后與牛糞混合厭氧發(fā)酵,能夠加快原料中有機物的降解和沼氣產(chǎn)生,有利于縮短產(chǎn)氣周期。(3)提高發(fā)酵原料的TS,產(chǎn)氣量提高,但原料利用水平降低。本次對比實驗中,發(fā)酵料液容積相同:單一牛糞厭氧發(fā)酵,TS=10%時的產(chǎn)氣量比TS=7.36%時提高16%,原料產(chǎn)氣率降低26%;牛糞與麥秸稈混合發(fā)酵時,TS=10%時的產(chǎn)氣量比TS=7.36%時提高44%,原料產(chǎn)氣率降低8.2%;牛糞與預處理麥秸稈混合發(fā)酵時,TS=10%時的產(chǎn)氣量比TS=7.36%時提高45%,原料產(chǎn)氣率降低8.4%;說明在實際進行沼氣發(fā)酵,要根據(jù)實際的情況來選擇最佳的TS。(4)將各組PH值變化范圍對比發(fā)現(xiàn):單一牛糞厭氧發(fā)酵PH值變化最小,牛糞與麥秸稈混合厭氧發(fā)酵次之,牛糞與預處理麥秸稈混合厭氧發(fā)酵PH變化范圍最顯著,呈酸化趨勢。(5)發(fā)酵原料中C元素經(jīng)過一系列復雜的生物和化學反應過后,僅有24%~42%的C元素轉化到沼氣中,其中,TS=7.36%時,有56.81%~57.14%轉化到CH4中,TS=10%時,有52.22%~54.07%轉化到CH4中,剩余的C元素部分被微生物利用,部分隨反應的停止沉積在發(fā)酵罐底部。(6)在實際工程應用中的啟示,為得到最大平均日產(chǎn)氣量,發(fā)酵罐每次要完全換料且換料時間間隔:單一牛糞、牛糞與麥秸稈混合和牛糞與預處理麥秸稈混合發(fā)酵分別控制在7~10、15~18、9天范圍內。
[Abstract]:With the continuous expansion of animal husbandry in China, biogas engineering has provided a huge space for development. The use of livestock manure to produce biogas can not only solve the environmental pollution caused by livestock manure, but also realize the reuse of livestock manure resources. In the actual biogas engineering, the main raw material for fermentation is single animal manure. In this kind of animal excrement, it is easy to degrade substances and its nutrition is not high, which leads to the low production of anaerobic fermentation gas. In order to solve this problem, mixed fermentation of straw crops with high carbon content was added to livestock feces to increase gas production, and to provide a way for the reduction and utilization of straw. In this experiment, cattle dung and wheat straw were used as raw materials to study single cow dung under different solid content. The effects of mixed anaerobic fermentation of cow dung and wheat straw at 2:1 dry mass and mixed anaerobic fermentation of cow dung and pretreated wheat straw at 2:1 on gas production rate, gas yield, Ch _ 4 content and PH were obtained. The optimum anaerobic fermentation conditions were obtained. The results showed that the gas production capacity of mixed anaerobic fermentation of cow dung and wheat straw or pretreated wheat straw was much better than that of single cow manure anaerobic fermentation. TS = 7.36. The gas production of mixed anaerobic fermentation was 1.63 ~ 1.71 times that of single cow dung anaerobic fermentation, and the gas production of mixed anaerobic fermentation was 1.63 ~ 1.71 times than that of single cow manure anaerobic fermentation. The gas production of mixed anaerobic fermentation was 2.01g 2.14 times than that of single cow dung fermentation. The mixture of wheat straw and cow dung could accelerate the degradation of organic matter and the production of biogas. It is advantageous to shorten the gas production cycle. 3) to increase the TSs of fermented raw materials, but the utilization level of raw materials is decreased. In this comparative experiment, The volume of fermentation material was the same: the gas production of single cow manure anaerobic fermentation was 16% higher than that of TS = 7.36, the gas production rate of raw material decreased 26%, the gas production of cattle dung and wheat straw mixed fermentation was 4444% higher than that of TS = 7.36, and the gas production rate of cow dung decreased 8.2%. In mixed fermentation with pretreated wheat straw, the gas production at 10% TS = 10 is 45% higher than that when TS = 7.36, and the gas production rate of raw material decreases by 8.4%, which indicates that biogas fermentation is carried out in practice. According to the actual situation, we should select the best TS.4) and compare the range of PH in each group. The results showed that the pH value of single cow manure anaerobic fermentation was the least, and the mixed anaerobic fermentation of cow dung and wheat straw was the second. After a series of complex biological and chemical reactions, only 24% of C was converted to biogas, and when TS = 7.36%, only 24% of C was converted into biogas. 56.81% of them were converted to Ch _ 4, 54.07% of them were transferred to Ch _ 4, and some of the remaining C elements were used by microbes, and some of them were deposited in the bottom of fermentor with the stop of reaction. 6) in practical engineering applications, to obtain the maximum average daily gas production, The fermentation tank should be completely restocked each time and the interval of reloading time: single cow dung mixed with wheat straw and mixed fermentation of cow dung and pretreated wheat straw were controlled in the range of 189 days respectively.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S216.4;X713

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本文編號：1994842