為了更高效、環(huán)境友好化地利用甘肅省玉米秸稈和甘藍(lán)尾菜等生物質(zhì)資源,文章研究接種量對混合原料干發(fā)酵過程產(chǎn)氣性能與啟動速度的影響。試驗(yàn)在中溫（37℃±1℃）TS為20%條件下,不同數(shù)量接種污泥與牛糞玉米秸稈或牛糞甘藍(lán)菜葉混合后的干發(fā)酵過程,監(jiān)測了接種量分別為20%,30%,40%時pH值、氨氮含量、日產(chǎn)氣量、甲烷含量、累計產(chǎn)氣量和累計產(chǎn)甲烷量等參數(shù)變化。結(jié)果表明:當(dāng)接種污泥與牛糞玉米秸稈混合時,接種量40%的混合原料干發(fā)酵累計產(chǎn)氣量最高,為207.46 L,平均甲烷含量52.2%,日最高產(chǎn)氣量為11.76 L,日平均容積產(chǎn)氣率為1.09 L·L^-1;當(dāng)接種污泥與牛糞甘藍(lán)葉混合時,接種量為30%的混合原料干發(fā)酵累計產(chǎn)氣量最高,為159.96 L,平均甲烷含量47.8%,日最高產(chǎn)氣量為8.90 L,日平均容積產(chǎn)氣率為0.84 L·L^-1;除20%接種量與牛糞玉米秸稈混合試驗(yàn)組第3天才開始產(chǎn)氣外,其余干發(fā)酵均在第1天就開始產(chǎn)氣;由于接種污泥的緩沖作用,所有厭氧干發(fā)酵過程中氨氮含量一直低于1500 mg·L^-1,沒有發(fā)生厭氧反應(yīng)被抑... 

【文章來源】：中國沼氣. 2019,37(01)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

玉米秸稈與牛糞為混合原料的日產(chǎn)氣量

有限的甘藍(lán)菜葉反應(yīng)，過多的接種污泥反而不能使產(chǎn)氣最大化。圖2甘藍(lán)葉與牛糞為混合原料的日產(chǎn)氣量2．1．2累計產(chǎn)氣量圖3是不同混合原料在不同量的接種污泥條件下累計產(chǎn)氣量隨時間變化的關(guān)系圖。其中G3試驗(yàn)組在整個厭氧發(fā)酵階段累計產(chǎn)氣量為207．46L，是G2試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量153．02L的1．36倍，是G1試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量128．94L的1．61倍。且G1，G2和G3試驗(yàn)組平均甲烷含量分別為45．5%，50．3%和52．2%，累計產(chǎn)甲烷量分別為64．41L，74．52L和98．97L。而G5試驗(yàn)組在整個厭氧發(fā)酵階段累計產(chǎn)氣量分別為159．96L，相較G4試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量121．34L提高了31．83%，相較G6試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量114．65L提高了39．52%。且G4，G5和G6試驗(yàn)組平均甲烷含量分別為41．7%，47．8%和46．4%，累計產(chǎn)甲烷量分別為52．95L，77．89L和52．88L。G1，G2和G3試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量隨接種量的增加而增加;G4，G5和G6試驗(yàn)組接種量為30%的試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量高于其他兩試驗(yàn)組。這可能是由于當(dāng)牛糞與秸稈為混合原料時，秸稈中含有木質(zhì)素、纖維素等大分子只能被緩慢降解的有機(jī)物可以保證厭氧發(fā)酵過程中始終有充足的底物被消化進(jìn)而轉(zhuǎn)化為甲烷;而牛糞與甘藍(lán)葉為混合原料時，G6試驗(yàn)組雖然接種量為40%，但在經(jīng)過產(chǎn)氣高峰后，產(chǎn)氣量迅速降低，累計產(chǎn)氣趨勢明顯低于其它兩組。這是由于大量的接種物補(bǔ)充了大量的產(chǎn)甲烷菌，使得發(fā)酵初期大量消耗反應(yīng)底物，雖然G6單位有機(jī)質(zhì)利用率在同樣的容積的條件下遠(yuǎn)高于G4和G5，但后期反應(yīng)罐中發(fā)酵底物減少，產(chǎn)氣量也迅速減少，這也與劉榮厚

有限的甘藍(lán)菜葉反應(yīng)，過多的接種污泥反而不能使產(chǎn)氣最大化。圖2甘藍(lán)葉與牛糞為混合原料的日產(chǎn)氣量2．1．2累計產(chǎn)氣量圖3是不同混合原料在不同量的接種污泥條件下累計產(chǎn)氣量隨時間變化的關(guān)系圖。其中G3試驗(yàn)組在整個厭氧發(fā)酵階段累計產(chǎn)氣量為207．46L，是G2試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量153．02L的1．36倍，是G1試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量128．94L的1．61倍。且G1，G2和G3試驗(yàn)組平均甲烷含量分別為45．5%，50．3%和52．2%，累計產(chǎn)甲烷量分別為64．41L，74．52L和98．97L。而G5試驗(yàn)組在整個厭氧發(fā)酵階段累計產(chǎn)氣量分別為159．96L，相較G4試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量121．34L提高了31．83%，相較G6試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量114．65L提高了39．52%。且G4，G5和G6試驗(yàn)組平均甲烷含量分別為41．7%，47．8%和46．4%，累計產(chǎn)甲烷量分別為52．95L，77．89L和52．88L。G1，G2和G3試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量隨接種量的增加而增加;G4，G5和G6試驗(yàn)組接種量為30%的試驗(yàn)組累計產(chǎn)氣量高于其他兩試驗(yàn)組。這可能是由于當(dāng)牛糞與秸稈為混合原料時，秸稈中含有木質(zhì)素、纖維素等大分子只能被緩慢降解的有機(jī)物可以保證厭氧發(fā)酵過程中始終有充足的底物被消化進(jìn)而轉(zhuǎn)化為甲烷;而牛糞與甘藍(lán)葉為混合原料時，G6試驗(yàn)組雖然接種量為40%，但在經(jīng)過產(chǎn)氣高峰后，產(chǎn)氣量迅速降低，累計產(chǎn)氣趨勢明顯低于其它兩組。這是由于大量的接種物補(bǔ)充了大量的產(chǎn)甲烷菌，使得發(fā)酵初期大量消耗反應(yīng)底物，雖然G6單位有機(jī)質(zhì)利用率在同樣的容積的條件下遠(yuǎn)高于G4和G5，但后期反應(yīng)罐中發(fā)酵底物減少，產(chǎn)氣量也迅速減少，這也與劉榮厚

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]娃娃菜廢棄物厭氧發(fā)酵制取沼氣的小試和中試[J]. 張艷,汪建旭,馮煒弘,尹燕,張政權(quán),王永林,楊道蘭.  中國沼氣. 2015(05)
[2]半連續(xù)兩相厭氧發(fā)酵工藝處理蔬菜廢棄物產(chǎn)沼氣研究[J]. 董曉瑩,閆昌國,王演,劉齊,王曉明,曹焱鑫,于美玲,張大雷.  太陽能學(xué)報. 2015(04)
[3]復(fù)合菌劑預(yù)處理玉米秸稈及厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣[J]. 夏禹周,李海紅,李紅艷,王巧,閆志英.  陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]國內(nèi)外干式厭氧發(fā)酵技術(shù)與工程現(xiàn)狀[J]. 梁芳,包先斌,王海洋,陳祥.  中國沼氣. 2013(03)
[5]不同配比牛糞與作物秸稈混合發(fā)酵的產(chǎn)氣潛力研究[J]. 魏珞宇,李淑蘭,劉剛金,劉刈,胡國全,張國治.  中國沼氣. 2013(03)
[6]不同接種量對稻稈厭氧發(fā)酵特性的影響[J]. 李文哲,徐名漢,羅立娜.  東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[7]雞糞與NaOH預(yù)處理麥秸聯(lián)合厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣性能與協(xié)同效果研究[J]. 高健,袁海榮,鄒德勛,朱保寧,張良,李兵,馮亞君,李秀金.  可再生能源. 2012(07)
[8]不同預(yù)處理方法對麥稈厭氧消化產(chǎn)氣特性的影響[J]. 季艷敏,楊改河,尹冬雪,劉娟娟.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[9]溫度對蔬菜廢棄物沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響[J]. 劉榮厚,王遠(yuǎn)遠(yuǎn),孫辰.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2009(09)
[10]玉米秸稈與土豆混合厭氧發(fā)酵試驗(yàn)研究[J]. 李繼紅,楊世關(guān),鄭正,宋華民,孟卓.  太陽能學(xué)報. 2008(10)



本文編號：3471178