文章以華北地區(qū)和東北地區(qū)的玉米秸稈為原料,經(jīng)前期原料特性分析及沼氣發(fā)酵潛力的對比研究,分別進行實驗室規(guī)模和工業(yè)規(guī)模濕貯存試驗,研究濕貯存對原料產(chǎn)氣潛力的影響并通過修正Gompertz模型進行動力學分析。研究結(jié)果表明,濕貯存可明顯提高玉米秸稈厭氧發(fā)酵日均產(chǎn)甲烷峰值和甲烷含量。兩個地區(qū)的玉米秸稈的沼氣累積凈產(chǎn)量分別為395 m L·g-1VS和396 m L·g-1VS,經(jīng)過濕貯存60天的玉米秸稈品質(zhì)較佳,沼氣累積凈產(chǎn)量分別提高7.5%和14.7%;在青貯壕內(nèi)濕貯存365天的玉米秸稈品質(zhì)明顯降低,沼氣累積凈產(chǎn)量降低了23%。采用修正Gompertz方程能夠較好模擬濕貯存前后玉米秸稈厭氧消化性能。因此玉米秸稈的高效濕貯存是其沼氣工程高效穩(wěn)定運行的前提。 

【文章來源】：中國沼氣. 2018,36(03)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后日均甲烷產(chǎn)量的變化

，在第16天日均甲烷產(chǎn)量下降至5mL·g－1VS·d－1。由圖2日均沼氣凈產(chǎn)量可以看出，玉米秸稈在第5，7天出現(xiàn)產(chǎn)沼氣高峰，峰值為28．91mL·g－1VS·d－1，34．15mL·g－1VS·d－1;濕貯存后的玉米秸稈在第6天有產(chǎn)氣高峰，峰值為38．27mL·g－1VS·d－1。產(chǎn)沼氣高峰過后，兩組秸稈的日均沼氣凈產(chǎn)量均迅速下降，但在第14天又出現(xiàn)產(chǎn)氣小高峰。圖1華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后日均甲烷產(chǎn)量的變化2華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后日均沼氣產(chǎn)量的變化由圖3，圖4可知，玉米秸稈濕貯存60天前后的累積甲烷凈產(chǎn)量為228．69mL·g－1VS，254．13mL·g－1VS，Gao［13］等人研究不同地區(qū)，不同時期的玉米秸稈和青貯玉米秸稈累積甲烷凈產(chǎn)量為213.94～313．63，195．88～334．81mL·g－1VS，本研究結(jié)果合理，累積沼氣凈產(chǎn)量分別為395．16mL·g－1VS，424．81mL·g－1VS。華北地區(qū)玉米秸稈在聚乙烯袋中濕貯存60天累積甲烷和沼氣凈產(chǎn)量分別提高11．1%和7．5%。宋成軍經(jīng)試驗證明裹包青貯可提高風干玉米秸稈的單位干物質(zhì)累積產(chǎn)氣量［14］，與本研究結(jié)果相似。沼氣中主要成分是甲烷和二氧化碳。為便于分析，將沼氣中甲烷和二氧化碳含量歸一化。由圖5可知，濕貯存后，厭氧消化前期甲烷占沼氣含量增加迅速，在消化第3天時已超過50%，并維持至發(fā)酵結(jié)束。而玉米秸稈在消化第5天時甲烷占沼氣含量50%以上。在消化第13天以后，兩種秸稈甲烷含圖3華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后累積甲烷產(chǎn)量的變化圖4華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后累積沼氣產(chǎn)量的變化圖5

6天日均甲烷產(chǎn)量下降至5mL·g－1VS·d－1。由圖2日均沼氣凈產(chǎn)量可以看出，玉米秸稈在第5，7天出現(xiàn)產(chǎn)沼氣高峰，峰值為28．91mL·g－1VS·d－1，34．15mL·g－1VS·d－1;濕貯存后的玉米秸稈在第6天有產(chǎn)氣高峰，峰值為38．27mL·g－1VS·d－1。產(chǎn)沼氣高峰過后，兩組秸稈的日均沼氣凈產(chǎn)量均迅速下降，但在第14天又出現(xiàn)產(chǎn)氣小高峰。圖1華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后日均甲烷產(chǎn)量的變化2華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后日均沼氣產(chǎn)量的變化由圖3，圖4可知，玉米秸稈濕貯存60天前后的累積甲烷凈產(chǎn)量為228．69mL·g－1VS，254．13mL·g－1VS，Gao［13］等人研究不同地區(qū)，不同時期的玉米秸稈和青貯玉米秸稈累積甲烷凈產(chǎn)量為213.94～313．63，195．88～334．81mL·g－1VS，本研究結(jié)果合理，累積沼氣凈產(chǎn)量分別為395．16mL·g－1VS，424．81mL·g－1VS。華北地區(qū)玉米秸稈在聚乙烯袋中濕貯存60天累積甲烷和沼氣凈產(chǎn)量分別提高11．1%和7．5%。宋成軍經(jīng)試驗證明裹包青貯可提高風干玉米秸稈的單位干物質(zhì)累積產(chǎn)氣量［14］，與本研究結(jié)果相似。沼氣中主要成分是甲烷和二氧化碳。為便于分析，將沼氣中甲烷和二氧化碳含量歸一化。由圖5可知，濕貯存后，厭氧消化前期甲烷占沼氣含量增加迅速，在消化第3天時已超過50%，并維持至發(fā)酵結(jié)束。而玉米秸稈在消化第5天時甲烷占沼氣含量50%以上。在消化第13天以后，兩種秸稈甲烷含圖3華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后累積甲烷產(chǎn)量的變化圖4華北地區(qū)玉米秸稈濕貯存前后累積沼氣產(chǎn)量的變化圖5華北地區(qū)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]不同生物預處理對蘆竹和玉米秸稈及其厭氧消化性能影響研究[D]. 柳珊.中國農(nóng)業(yè)大學 2015

碩士論文
[1]干青玉米秸稈厭氧發(fā)酵特性與優(yōu)化工藝研究[D]. 井良霄.西北農(nóng)林科技大學 2013



本文編號：3361859