秸稈—牛糞作為沼氣原料的產(chǎn)氣規(guī)律研究
發(fā)布時間:2021-03-25 09:48
我國地域廣闊且農(nóng)村人口居多,擁有大量的生物質(zhì)資源,但是農(nóng)戶對于眼前的這些資源卻不能有效的加以利用。例如,秸稈類原料采用傳統(tǒng)的、低端的直接燃燒方式;糞便用做農(nóng)家肥卻不做任何處理,使得環(huán)境受到污染且資源沒能得到高效利用。開發(fā)以秸稈和糞便為原料的沼氣發(fā)酵技術(shù)是解決農(nóng)戶生活用能和改善農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境的重要手段。此外,由于我國化石能源的短缺,迫切需要開發(fā)新能源,而沼氣作為一種代替性能源,具有非常可觀的發(fā)展空間。本課題主要研究秸稈—牛糞厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣規(guī)律。本實驗通過監(jiān)測發(fā)酵過程中沼氣產(chǎn)量、PH值及甲烷含量的變化,初步分析接種物、溫度、壓力及不同原料對沼氣發(fā)酵中產(chǎn)氣量和甲烷含量的影響。本研究主要獲得以下研究成果:(1)與不加接種物相比,添加30%沼液的牛糞不僅能提前產(chǎn)氣,而且可以縮短批量發(fā)酵時間。添加接種物后,接種物經(jīng)過一段適應(yīng)期,便能迅速繁殖,其產(chǎn)氣量和甲烷含量都要高于不添加接種物的牛糞。(2)秸稈、牛糞混合原料產(chǎn)氣潛力優(yōu)于牛糞。在35℃恒溫條件下,秸稈、牛糞混合物的總產(chǎn)氣量高于牛糞的總產(chǎn)氣量,但其甲烷含量卻要低于牛糞原料的甲烷含量。粉末狀秸稈孔隙率太小,阻礙沼氣的溢出,抑制了發(fā)酵的順利進行,使得產(chǎn)氣...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 概述
1.1 研究背景
1.1.1 沼氣技術(shù)的大力推廣響應(yīng)了世界能源格局變化
1.1.2 沼氣的大力推廣體現(xiàn)了“十二五規(guī)劃”綠色低碳的發(fā)展理念
1.1.3 生物質(zhì)能源利用順應(yīng)我國國情發(fā)展
1.2 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 國外技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀
1.4 本課題研究的意義和目的
2 國內(nèi)農(nóng)戶常用的沼氣池池型
2.1 水壓式沼氣池
2.2 浮罩式沼氣池
2.3 半塑式沼氣池
2.4 罐式沼氣池
2.5 玻璃鋼沼氣池
3 沼氣發(fā)酵的基本原理及工藝條件
3.1 沼氣發(fā)酵微生物
3.1.1 沼氣發(fā)酵微生物的種類
3.1.2 沼氣發(fā)酵微生物之間的關(guān)系
3.2 沼氣發(fā)酵基本原理
3.3 沼氣發(fā)酵工藝條件
3.3.1 嚴格的厭氧條件
3.3.2 溫度條件
3.3.3 適宜的酸堿度
3.3.4 營養(yǎng)和原料的處理
3.3.5 接種物
3.3.6 干物質(zhì)濃度和有機物負荷量
3.3.7 壓力對產(chǎn)氣量的影響
3.3.8 攪拌
3.3.9 添加劑和抑制劑
3.3.10 光照時間
4 實驗裝置及研究方法
4.1 實驗裝置
4.1.1 發(fā)酵罐罐體部分
4.1.2 攪拌系統(tǒng)
4.1.3 控制系統(tǒng)
4.2 實驗裝置工作原理
4.3 測定項目及方法
4.4 主要性能指標和計算方法
4.5 實驗過程
5 .厭氧發(fā)酵實驗及結(jié)論
5.1 接種物對沼氣發(fā)酵的影響
5.1.1 實驗條件
5.1.2 實驗結(jié)果及分析
5.2 不同原料對沼氣發(fā)酵的影響
5.2.1 實驗條件
5.2.2 實驗結(jié)果及分析
5.3 壓力對沼氣產(chǎn)量的影響
5.3.1 實驗條件
5.3.2 實驗結(jié)果及分析
5.4 溫度對沼氣的影響
5.4.1 實驗條件
5.4.2 實驗結(jié)果及分析
5.5 四組實驗的原料(按 TS 計算)產(chǎn)氣率
5.6 對沼氣工程的一些建議
6 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
A 沼氣燃燒火焰
B 實驗數(shù)據(jù)
C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及主要參與的科研工作
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2011年大中型沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告[J]. 屠云璋,吳兆流. 太陽能. 2012(02)
[2]尿素和纖維素酶對厭氧發(fā)酵的影響[J]. 李敏,李軼冰,楊改河,王曉嬌,任廣鑫,馮永忠. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[3]美國沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 壽亦豐. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè)). 2009(01)
[4]中德沼氣工程比較[J]. 鄧良偉,陳子愛,龔建軍. 可再生能源. 2008(01)
[5]不同畜禽糞便堆肥過程中馬尿酸的變化[J]. 鮑艷宇,周啟星,顏麗,關(guān)連珠. 中國環(huán)境科學(xué). 2007(05)
[6]城市生活垃圾厭氧消化中甲烷產(chǎn)量的生物動力學(xué)研究[J]. 蒲貴兵,甄衛(wèi)東,張記市,孫可偉,陳秋玲. 化學(xué)與生物工程. 2007(07)
[7]德國沼氣技術(shù)考察報告[J]. 劉英,陳彥賓,王革華. 中國沼氣. 2001(04)
[8]我國沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀與建議[J]. 曾邦龍. 中國沼氣. 1999(02)
[9]氣泡上升運動的觀察與分析[J]. 潘守清,歐陽俊. 武漢水利電力大學(xué)學(xué)報. 1993(04)
[10]沼氣發(fā)酵中添加劑丙酮酸作用的進一步研究[J]. 胡尚勤,肖穎瑺,周開孝. 重慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 1989(01)
博士論文
[1]中國石油進口依存度問題研究[D]. 張祺.武漢大學(xué) 2013
[2]城市生活垃圾厭氧消化的關(guān)鍵生態(tài)因子強化研究[D]. 張記市.昆明理工大學(xué) 2007
[3]國際能源環(huán)境下的中國能源安全[D]. 楊維新.上海社會科學(xué)院 2006
碩士論文
[1]藍藻與豬糞混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究[D]. 王壽權(quán).江南大學(xué) 2009
[2]家畜糞便厭氧消化特性與應(yīng)用研究[D]. 劉德江.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2004
本文編號:3099491
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 概述
1.1 研究背景
1.1.1 沼氣技術(shù)的大力推廣響應(yīng)了世界能源格局變化
1.1.2 沼氣的大力推廣體現(xiàn)了“十二五規(guī)劃”綠色低碳的發(fā)展理念
1.1.3 生物質(zhì)能源利用順應(yīng)我國國情發(fā)展
1.2 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 國外技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀
1.4 本課題研究的意義和目的
2 國內(nèi)農(nóng)戶常用的沼氣池池型
2.1 水壓式沼氣池
2.2 浮罩式沼氣池
2.3 半塑式沼氣池
2.4 罐式沼氣池
2.5 玻璃鋼沼氣池
3 沼氣發(fā)酵的基本原理及工藝條件
3.1 沼氣發(fā)酵微生物
3.1.1 沼氣發(fā)酵微生物的種類
3.1.2 沼氣發(fā)酵微生物之間的關(guān)系
3.2 沼氣發(fā)酵基本原理
3.3 沼氣發(fā)酵工藝條件
3.3.1 嚴格的厭氧條件
3.3.2 溫度條件
3.3.3 適宜的酸堿度
3.3.4 營養(yǎng)和原料的處理
3.3.5 接種物
3.3.6 干物質(zhì)濃度和有機物負荷量
3.3.7 壓力對產(chǎn)氣量的影響
3.3.8 攪拌
3.3.9 添加劑和抑制劑
3.3.10 光照時間
4 實驗裝置及研究方法
4.1 實驗裝置
4.1.1 發(fā)酵罐罐體部分
4.1.2 攪拌系統(tǒng)
4.1.3 控制系統(tǒng)
4.2 實驗裝置工作原理
4.3 測定項目及方法
4.4 主要性能指標和計算方法
4.5 實驗過程
5 .厭氧發(fā)酵實驗及結(jié)論
5.1 接種物對沼氣發(fā)酵的影響
5.1.1 實驗條件
5.1.2 實驗結(jié)果及分析
5.2 不同原料對沼氣發(fā)酵的影響
5.2.1 實驗條件
5.2.2 實驗結(jié)果及分析
5.3 壓力對沼氣產(chǎn)量的影響
5.3.1 實驗條件
5.3.2 實驗結(jié)果及分析
5.4 溫度對沼氣的影響
5.4.1 實驗條件
5.4.2 實驗結(jié)果及分析
5.5 四組實驗的原料(按 TS 計算)產(chǎn)氣率
5.6 對沼氣工程的一些建議
6 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
A 沼氣燃燒火焰
B 實驗數(shù)據(jù)
C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及主要參與的科研工作
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2011年大中型沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告[J]. 屠云璋,吳兆流. 太陽能. 2012(02)
[2]尿素和纖維素酶對厭氧發(fā)酵的影響[J]. 李敏,李軼冰,楊改河,王曉嬌,任廣鑫,馮永忠. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[3]美國沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 壽亦豐. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè)). 2009(01)
[4]中德沼氣工程比較[J]. 鄧良偉,陳子愛,龔建軍. 可再生能源. 2008(01)
[5]不同畜禽糞便堆肥過程中馬尿酸的變化[J]. 鮑艷宇,周啟星,顏麗,關(guān)連珠. 中國環(huán)境科學(xué). 2007(05)
[6]城市生活垃圾厭氧消化中甲烷產(chǎn)量的生物動力學(xué)研究[J]. 蒲貴兵,甄衛(wèi)東,張記市,孫可偉,陳秋玲. 化學(xué)與生物工程. 2007(07)
[7]德國沼氣技術(shù)考察報告[J]. 劉英,陳彥賓,王革華. 中國沼氣. 2001(04)
[8]我國沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀與建議[J]. 曾邦龍. 中國沼氣. 1999(02)
[9]氣泡上升運動的觀察與分析[J]. 潘守清,歐陽俊. 武漢水利電力大學(xué)學(xué)報. 1993(04)
[10]沼氣發(fā)酵中添加劑丙酮酸作用的進一步研究[J]. 胡尚勤,肖穎瑺,周開孝. 重慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 1989(01)
博士論文
[1]中國石油進口依存度問題研究[D]. 張祺.武漢大學(xué) 2013
[2]城市生活垃圾厭氧消化的關(guān)鍵生態(tài)因子強化研究[D]. 張記市.昆明理工大學(xué) 2007
[3]國際能源環(huán)境下的中國能源安全[D]. 楊維新.上海社會科學(xué)院 2006
碩士論文
[1]藍藻與豬糞混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究[D]. 王壽權(quán).江南大學(xué) 2009
[2]家畜糞便厭氧消化特性與應(yīng)用研究[D]. 劉德江.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2004
本文編號:3099491
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