混合厭氧發(fā)酵底物有機(jī)組分與發(fā)酵條件交互作用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 16:57
混合發(fā)酵能夠使發(fā)酵底物在發(fā)酵特性方面相互調(diào)節(jié),產(chǎn)生積極的相互作用,并且不會(huì)導(dǎo)致抑制現(xiàn)象,提高發(fā)酵效率。由于不同研究中所用原料的底物構(gòu)成不同導(dǎo)致了發(fā)酵結(jié)果的差異;而不同發(fā)酵條件對(duì)厭氧發(fā)酵的影響也導(dǎo)致了結(jié)果的差異。本試驗(yàn)選擇底物中直接參與發(fā)酵的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪的不同比例作為混合底物,研究中溫35℃、高溫55℃,底物濃度12、20、28 g VS·L-1,接種比例1.2:1、1.8:1、2.4:1進(jìn)行厭氧發(fā)酵試驗(yàn)。探討發(fā)酵條件對(duì)不同有機(jī)組分配比底物厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷效果影響,旨在為不同原料混合發(fā)酵標(biāo)準(zhǔn)的建立及最優(yōu)發(fā)酵條件的篩選提供理論依據(jù)。得到主要結(jié)論如下:(1)溫度對(duì)不同比例有機(jī)組分底物厭氧發(fā)酵效果的影響溫度對(duì)不同比例有機(jī)組分的厭氧發(fā)酵效果有顯著影響,隨溫度升高,發(fā)酵系統(tǒng)的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量與pH明顯增加,與55℃相比,35℃下各系統(tǒng)發(fā)酵較為穩(wěn)定。在不同發(fā)酵溫度下,有機(jī)組分對(duì)累積甲烷產(chǎn)量的影響均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),中溫35℃時(shí),最優(yōu)碳水化合物:油脂:蛋白質(zhì)有機(jī)組分配比為20:50:30;高溫55℃時(shí),碳水化合物:油脂:蛋白質(zhì)=40:40:...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
3.1 溫度對(duì)不同比例有機(jī)組分底物厭氧發(fā)酵效果的影響3.1.1 日甲烷產(chǎn)量如圖3-1所示,各有機(jī)配比的日產(chǎn)氣量在不同溫度條件下的變化趨勢(shì)基本一致,隨著溫度的升高產(chǎn)氣高峰出現(xiàn)時(shí)間推遲,各處理的產(chǎn)氣高峰減少但峰值增大。35℃時(shí),各處理均出現(xiàn)兩個(gè)產(chǎn)氣高峰,出現(xiàn)時(shí)間分別在第7-11 d和第20-22 d;55℃時(shí),各處理只出現(xiàn)一次產(chǎn)氣高峰,時(shí)間在第14-33 d。35℃條件下,S3僅在第7 d出現(xiàn)一次產(chǎn)氣高峰
1.2 累積甲烷產(chǎn)量及氣化率如表 3-1 所示,溫度、有機(jī)組分配比和溫度×有機(jī)組分配比對(duì)累積甲烷產(chǎn)量的達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。如圖 3-2 和 3-3 所示,在發(fā)酵溫度為 35℃和 5累積甲烷產(chǎn)量分別在 276.7-561.1 mL·g VS-1、241.0-492.7mL·g VS-1范圍內(nèi),在 45.6-90.9 %和 33.4-70.7 %范圍內(nèi)。較 35℃, 55℃下的 S2 和 S3 配比的累積量和氣化率顯著提高,累積甲烷產(chǎn)量分別提高了 24.6%,32.6%,氣化率提高 259%;而 S1 和 S4 配比的累積甲烷產(chǎn)量和氣化率顯著降低,累積甲烷產(chǎn)量分別降42.4%,30.6%,氣化率降低了 45.0%,31.4%。在發(fā)酵溫度 35℃下,S1 的累積和氣化率顯著高于其它配比,其累積產(chǎn)氣量和氣化率分別為 561.1 mL·g VS-9 %;在發(fā)酵溫度 55℃下,S2 的累積產(chǎn)氣量和氣化率顯著高于其余配比,其累量和氣化率分別為 497.4 mL·g VS-1和 70.7 %。不同溫度下,不同組分比例對(duì)積產(chǎn)氣量和氣化率的變化趨勢(shì)不同,35℃條件下,最大產(chǎn)氣量和氣化率出現(xiàn)其次是 S2,S4,最小產(chǎn)氣量和氣化率配比為 S3;50℃時(shí),S2 產(chǎn)氣量和氣化率其次為 S3,S1,最小為 S4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度對(duì)牛糞與番茄秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的影響[J]. 龐震鵬,李永平,朱教寧,湯昀,張曉晨,籍增順. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(08)
[2]“一帶一路”下我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 齊曉悅. 中國(guó)商論. 2018(14)
[3]接種率對(duì)農(nóng)村有機(jī)生活垃圾厭氧發(fā)酵的影響[J]. 羅臣乾,張國(guó)治,魏珞宇,施國(guó)中,申祿坤,甄月月,張敏. 中國(guó)沼氣. 2018(02)
[4]豬糞和玉米秸稈的不同配方比對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 王悅,張潤(rùn),劉莎. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2018(03)
[5]秸稈為主混合原料厭氧發(fā)酵高效制取沼氣分析[J]. 周奕博,焦有宙,賀超,黃淼鑫. 現(xiàn)代牧業(yè). 2017(04)
[6]有機(jī)負(fù)荷對(duì)雞糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性及其動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 傅國(guó)志,馬宗虎,廖子文. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(27)
[7]溫度對(duì)城市生活垃圾和厭氧顆粒污泥聯(lián)合厭氧發(fā)酵的影響[J]. 王韜,馮守帥,楊海麟,黃興,唐嘉鼎,吳泉錢,顧利星,陸東亮. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”五大發(fā)展理念研究[J]. 單敏. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2017(03)
[9]溫度及總固體濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響[J]. 韓東全,董良杰. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2017(01)
[10]混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究進(jìn)展[J]. 付尹宣,桂雙林,廖夢(mèng)垠,江成,夏嵩. 能源研究與管理. 2016(01)
博士論文
[1]餐廚廢棄物厭氧發(fā)酵特性研究[D]. 劉丹.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]羊糞厭氧消化影響因素分析及產(chǎn)氣特性研究[D]. 張彤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]厭氧發(fā)酵技術(shù)處理餐廚垃圾產(chǎn)沼氣的研究[D]. 張存勝.北京化工大學(xué) 2013
[4]混合原料沼氣厭氧發(fā)酵影響因素分析及工藝優(yōu)化[D]. 王曉嬌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]農(nóng)村有機(jī)生活垃圾厭氧發(fā)酵工藝的研究[D]. 羅臣乾.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[2]典型固體廢棄物混合厭氧發(fā)酵比例優(yōu)化及機(jī)理研究[D]. 楊朝勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]總固體濃度和糞稈比對(duì)沼氣發(fā)酵的影響[D]. 楊貴運(yùn).山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]牛糞和玉米秸稈混合底物兩相發(fā)酵工藝產(chǎn)甲烷效能研究[D]. 孟祥博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]牛糞和廚余垃圾混合厭氧消化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚猛.西南交通大學(xué) 2013
[6]利用太陽(yáng)能提高豬糞生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的綜合生態(tài)工程[D]. 董飛青.浙江大學(xué) 2012
[7]餐廚垃圾與污泥高固體濃度厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究[D]. 趙云飛.江南大學(xué) 2012
[8]高固體濃度豬糞的厭氧發(fā)酵特性研究[D]. 王悅超.復(fù)旦大學(xué) 2011
[9]不同溫度下總固體濃度對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響[D]. 宋籽霖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[10]養(yǎng)豬場(chǎng)廢液厭氧發(fā)酵反應(yīng)影響因素的研究[D]. 于濤.西華大學(xué) 2008
本文編號(hào):3533028
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【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
3.1 溫度對(duì)不同比例有機(jī)組分底物厭氧發(fā)酵效果的影響3.1.1 日甲烷產(chǎn)量如圖3-1所示,各有機(jī)配比的日產(chǎn)氣量在不同溫度條件下的變化趨勢(shì)基本一致,隨著溫度的升高產(chǎn)氣高峰出現(xiàn)時(shí)間推遲,各處理的產(chǎn)氣高峰減少但峰值增大。35℃時(shí),各處理均出現(xiàn)兩個(gè)產(chǎn)氣高峰,出現(xiàn)時(shí)間分別在第7-11 d和第20-22 d;55℃時(shí),各處理只出現(xiàn)一次產(chǎn)氣高峰,時(shí)間在第14-33 d。35℃條件下,S3僅在第7 d出現(xiàn)一次產(chǎn)氣高峰
1.2 累積甲烷產(chǎn)量及氣化率如表 3-1 所示,溫度、有機(jī)組分配比和溫度×有機(jī)組分配比對(duì)累積甲烷產(chǎn)量的達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。如圖 3-2 和 3-3 所示,在發(fā)酵溫度為 35℃和 5累積甲烷產(chǎn)量分別在 276.7-561.1 mL·g VS-1、241.0-492.7mL·g VS-1范圍內(nèi),在 45.6-90.9 %和 33.4-70.7 %范圍內(nèi)。較 35℃, 55℃下的 S2 和 S3 配比的累積量和氣化率顯著提高,累積甲烷產(chǎn)量分別提高了 24.6%,32.6%,氣化率提高 259%;而 S1 和 S4 配比的累積甲烷產(chǎn)量和氣化率顯著降低,累積甲烷產(chǎn)量分別降42.4%,30.6%,氣化率降低了 45.0%,31.4%。在發(fā)酵溫度 35℃下,S1 的累積和氣化率顯著高于其它配比,其累積產(chǎn)氣量和氣化率分別為 561.1 mL·g VS-9 %;在發(fā)酵溫度 55℃下,S2 的累積產(chǎn)氣量和氣化率顯著高于其余配比,其累量和氣化率分別為 497.4 mL·g VS-1和 70.7 %。不同溫度下,不同組分比例對(duì)積產(chǎn)氣量和氣化率的變化趨勢(shì)不同,35℃條件下,最大產(chǎn)氣量和氣化率出現(xiàn)其次是 S2,S4,最小產(chǎn)氣量和氣化率配比為 S3;50℃時(shí),S2 產(chǎn)氣量和氣化率其次為 S3,S1,最小為 S4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度對(duì)牛糞與番茄秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的影響[J]. 龐震鵬,李永平,朱教寧,湯昀,張曉晨,籍增順. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(08)
[2]“一帶一路”下我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 齊曉悅. 中國(guó)商論. 2018(14)
[3]接種率對(duì)農(nóng)村有機(jī)生活垃圾厭氧發(fā)酵的影響[J]. 羅臣乾,張國(guó)治,魏珞宇,施國(guó)中,申祿坤,甄月月,張敏. 中國(guó)沼氣. 2018(02)
[4]豬糞和玉米秸稈的不同配方比對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響[J]. 王悅,張潤(rùn),劉莎. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2018(03)
[5]秸稈為主混合原料厭氧發(fā)酵高效制取沼氣分析[J]. 周奕博,焦有宙,賀超,黃淼鑫. 現(xiàn)代牧業(yè). 2017(04)
[6]有機(jī)負(fù)荷對(duì)雞糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性及其動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 傅國(guó)志,馬宗虎,廖子文. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(27)
[7]溫度對(duì)城市生活垃圾和厭氧顆粒污泥聯(lián)合厭氧發(fā)酵的影響[J]. 王韜,馮守帥,楊海麟,黃興,唐嘉鼎,吳泉錢,顧利星,陸東亮. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”五大發(fā)展理念研究[J]. 單敏. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2017(03)
[9]溫度及總固體濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響[J]. 韓東全,董良杰. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2017(01)
[10]混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究進(jìn)展[J]. 付尹宣,桂雙林,廖夢(mèng)垠,江成,夏嵩. 能源研究與管理. 2016(01)
博士論文
[1]餐廚廢棄物厭氧發(fā)酵特性研究[D]. 劉丹.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]羊糞厭氧消化影響因素分析及產(chǎn)氣特性研究[D]. 張彤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]厭氧發(fā)酵技術(shù)處理餐廚垃圾產(chǎn)沼氣的研究[D]. 張存勝.北京化工大學(xué) 2013
[4]混合原料沼氣厭氧發(fā)酵影響因素分析及工藝優(yōu)化[D]. 王曉嬌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]農(nóng)村有機(jī)生活垃圾厭氧發(fā)酵工藝的研究[D]. 羅臣乾.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[2]典型固體廢棄物混合厭氧發(fā)酵比例優(yōu)化及機(jī)理研究[D]. 楊朝勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]總固體濃度和糞稈比對(duì)沼氣發(fā)酵的影響[D]. 楊貴運(yùn).山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]牛糞和玉米秸稈混合底物兩相發(fā)酵工藝產(chǎn)甲烷效能研究[D]. 孟祥博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]牛糞和廚余垃圾混合厭氧消化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚猛.西南交通大學(xué) 2013
[6]利用太陽(yáng)能提高豬糞生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的綜合生態(tài)工程[D]. 董飛青.浙江大學(xué) 2012
[7]餐廚垃圾與污泥高固體濃度厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究[D]. 趙云飛.江南大學(xué) 2012
[8]高固體濃度豬糞的厭氧發(fā)酵特性研究[D]. 王悅超.復(fù)旦大學(xué) 2011
[9]不同溫度下總固體濃度對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響[D]. 宋籽霖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[10]養(yǎng)豬場(chǎng)廢液厭氧發(fā)酵反應(yīng)影響因素的研究[D]. 于濤.西華大學(xué) 2008
本文編號(hào):3533028
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