【摘要】：為了建立穩(wěn)定的以馬鈴薯渣為原料的沼氣發(fā)酵體系，在發(fā)酵容積為20L的牛糞沼氣發(fā)酵體系的基礎上，通過用馬鈴薯渣逐步替換牛糞的方式，以7d為一個馴化周期，馴化原有沼氣發(fā)酵體系。馴化到第6代以后，沼氣發(fā)酵體系逐漸穩(wěn)定。在馴化過程中，pH從原來的7.5-7.7變化至穩(wěn)定后的6.4-6.9；產(chǎn)氣高峰期逐漸提前，至第6代后產(chǎn)氣高峰期為添加薯渣后1d。發(fā)酵體系穩(wěn)定后，各代平均日產(chǎn)氣量為10.39L，平均最高日產(chǎn)氣量為10.55L，最高日產(chǎn)氣體積比達到1.261；COD去除率維持在50%-55%之間；穩(wěn)定后木質(zhì)纖維素分解率為18.9%。 采用16S rDNA克隆文庫技術對以馬鈴薯渣為原料的沼氣發(fā)酵體系的不同發(fā)酵時期進行微生物多樣性分析。在細菌16S rDNA克隆文庫分析中發(fā)現(xiàn)，各時期均有擬桿菌（Bacteroidetes bacterium），菌群中其它微生物組成變化無規(guī)律；在古菌16S rDNA克隆文庫分析中發(fā)現(xiàn)，從穩(wěn)定期開始菌群組成趨于穩(wěn)定，為甲烷囊菌屬（Methanoculleus）、甲烷鬃菌屬（Methanosaeta）和甲烷粒菌屬（Methanocorpusculum），這三種菌屬均以氫氣和二氧化碳為最適底物。 原料的預處理對于沼氣發(fā)酵有至關重要的作用，為明確馬鈴薯渣的預處理工藝，首先確定最佳碳氮比，其次選取對預處理有影響的因素進行單因素分析，最后根據(jù)單因素結果進行正交試驗，確定最佳預處理工藝。結果表明，最佳的預處理條件為：接種5%中溫木質(zhì)纖維素分解復合菌系、酸化2d和添加40%的雞糞作為發(fā)酵輔料。 采用優(yōu)化后的最佳預處理工藝對馬鈴薯渣進行預處理后，選取對沼氣發(fā)酵有影響的因素進行分析，根據(jù)單因素結果進行正交試驗，優(yōu)化沼氣發(fā)酵工藝，進而明確其產(chǎn)氣潛力。最佳發(fā)酵工藝為初始底物濃度為3%、初始pH為7.0，接種量為10%，此其總產(chǎn)氣量為3889mL，日平均產(chǎn)氣量為555.6mL，COD去除率達到49.2%。 為研究固定床發(fā)酵條件對馬鈴薯渣沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣的影響，以碳纖維作為固定床材料，采用10L發(fā)酵罐，發(fā)酵時間為13d，，研究水力停留時間、物料濃度和間隔攪拌時間對沼氣固定床發(fā)酵的影響，獲得沼氣固定床發(fā)酵最佳工藝為水力停留時間為8d、物料濃度為3%、間隔攪拌時間為8h，攪拌時間為2min。此時總產(chǎn)氣量為107.769L，日平均產(chǎn)氣量為8.290L，COD去除率一直維持在40.9%。
【圖文】：

大荒薯業(yè)集團，牛糞為奶牛場的新鮮牛糞，雞糞取自大表 4-1 雞糞性質(zhì)Table 4-1 The character of fowl manure成分 CompositionpHCODmg/LTS%VS%7.7 88324 27.3 21.8 酵裝置如圖 4-1 所示。
【學位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：S216.4

【參考文獻】

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本文編號：2613743