發(fā)布時(shí)間：2021-11-05 00:50

　　序批式干法厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)可明顯提高有機(jī)廢棄物處理能力,但在提高以秸稈為主的農(nóng)業(yè)廢棄物發(fā)酵效率核心工藝及產(chǎn)氣性能方面還缺乏系統(tǒng)的研究。該文通過調(diào)節(jié)噴淋次數(shù)和接種量研究了以玉米秸稈為主要原料的序批式干法厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣性能,并通過模型擬合、水解產(chǎn)物分析等手段揭示了影響水解和甲烷生產(chǎn)的制約因素。結(jié)果表明,調(diào)節(jié)噴淋次數(shù)和接種量均對(duì)沼氣產(chǎn)量具有顯著性影響（P<0.05）。噴淋次數(shù)為4次/d,接種量不低于質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%時(shí),沼氣產(chǎn)量最大為251.6 L/kg。而且,產(chǎn)氣高峰期甲烷體積分?jǐn)?shù)平均為55%左右。增加接種量、提高噴淋次數(shù)可有效促進(jìn)底物的水解。但是,甲烷產(chǎn)量、最大產(chǎn)甲烷率卻呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,并明顯受到有機(jī)酸（丙酸）、氨氮積累濃度的制約,水解產(chǎn)物高效轉(zhuǎn)化對(duì)提高產(chǎn)氣效率具有重要作用。該研究可為改善秸稈序批式干法厭氧發(fā)酵工藝優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018,34(21)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

序批式干法厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)量的變化Fig.1Variationofbiogasyieldindrybatchanaerobicdigestion2.2甲烷含量

農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)（http://www.tcsae.org）2018年230圖1序批式干法厭氧發(fā)酵沼氣產(chǎn)量的變化Fig.1Variationofbiogasyieldindrybatchanaerobicdigestion2.2甲烷含量序批式干法厭氧發(fā)酵在不同噴淋次數(shù)和接種量作用下的甲烷含量如圖2所示，甲烷含量整體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，產(chǎn)氣高峰甲烷體積分?jǐn)?shù)在55%左右。接種量為10%時(shí)，在不同噴淋次數(shù)的影響下，甲烷含量上升速度差異明顯，噴淋次數(shù)增加，甲烷體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上的時(shí)間分別為15、11、16和15d，噴淋次數(shù)為4次/d時(shí)，甲烷含量率先出現(xiàn)高峰，而其他噴淋條件甲烷含量高峰平均后移5d，噴淋次數(shù)過多，不利于體系甲烷含量的提升，36d后，噴淋次數(shù)對(duì)甲烷含量影響不顯著（P>0.05）；隨著接種量進(jìn)一步提升（圖2b、圖2c），噴淋次數(shù)對(duì)甲烷含量的影響作用逐漸減弱，接種量對(duì)甲烷含量的影響并不顯著（P>0.05）。當(dāng)體系接種物濃度低、噴淋次數(shù)高時(shí)，不利于甲烷含量的提升，使干發(fā)酵體系缺乏充足的產(chǎn)甲烷菌及時(shí)轉(zhuǎn)移中間產(chǎn)物（有機(jī)酸）進(jìn)行甲烷生產(chǎn)[20]。另外，發(fā)酵20d后，甲烷含量下降明顯，可能是由于體系可溶性物質(zhì)消耗殆盡，剩余的纖維素、木質(zhì)素等不溶性物質(zhì)不能被水解細(xì)菌進(jìn)一步利用，導(dǎo)致產(chǎn)甲烷菌營養(yǎng)物質(zhì)匱乏，甲烷生產(chǎn)效率降低[21-22]。另一方面，序批式干法厭氧發(fā)酵后期，易受到氨抑制的影響，產(chǎn)甲烷菌活性降低[23]。圖2序批式干法厭氧發(fā)酵甲烷含量的變化Fig.2Variationofmethanecontentindrybatchanaerobicdigestion2.3甲烷生產(chǎn)模型擬合分別使用First-order水解模型和修正的Gompertz產(chǎn)甲烷預(yù)測模型對(duì)序批式干法厭氧發(fā)酵過程的水解速率常數(shù)、甲烷產(chǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3476740