豬糞產(chǎn)甲烷潛力模型及厭氧消化過程研究
發(fā)布時間:2021-08-05 00:51
我國是農(nóng)業(yè)大國,每年都會產(chǎn)生大量的豬糞,而這些豬糞未經(jīng)過充分利用。豬糞中擁有大量的有機物質,可以作為厭氧消化的優(yōu)質材料。利用厭氧消化技術將豬糞中的有機質轉化為清潔能源沼氣,不但能改善現(xiàn)有環(huán)境問題,也具有經(jīng)濟效益。生物產(chǎn)甲烷潛力(BMP)是評價厭氧消化技術中的重要參數(shù),可以通過聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)報告查閱缺省值,但是缺省值適合用于區(qū)域清單研究,用于生豬養(yǎng)殖場豬糞管理甲烷評價常存在較大不確定性。盡管實測可以得到較為準確的BMP值。但是BMP實驗存在實驗條件相對復雜,測試周期長,成本較高,可行性較低等特點,對于大部分生豬企業(yè)來說較難完成。同時豬糞中有機組分較為復雜,不同種類的豬糞中有機組分也存在不同,這對于豬糞的產(chǎn)甲烷潛力研究也存在著特別的意義。本文以保育豬,生長期豬,妊娠母豬為研究對象,利用傅里葉紅外變化分析、三維熒光光譜分析,熱重分析,紫外可見光譜分析等有機物定性分析方法,頂空-氣象色譜法等定量檢測方法,研究豬糞有機組分與產(chǎn)甲烷潛力之間的關系,建立數(shù)學模型,得到以下結論。(1)通過不同生長期豬糞中有機成分對生物產(chǎn)甲烷潛力的實驗與分析,結果表明,保育豬糞便和生長豬糞便...
【文章來源】:北京建筑大學北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
005-2018年生豬養(yǎng)殖情況
第1章緒論9(3)常溫有機物在厭氧消化中的遷移轉化其次對豬糞厭氧消化過程中有機組分遷移轉化過程進行研究,以生長期豬豬糞為研究對象,通過對消化液進行三維熒光光譜分析,總有機碳,紫外可見光譜分析等,以及對消化液底物進行傅里葉紅外變化分析,熱重分析,對固液兩相進行有機定性分析。1.3.3研究技術路線本文采用下述技術路線,見圖1-2。圖1-2研究技術路線Fig1-2Researchtechnologyroute1.3.4研究意義近年來由于規(guī);B(yǎng)殖場不斷發(fā)展,在生豬養(yǎng)殖中會產(chǎn)生大量的糞污,糞污中含有豐富的有機物質和氮磷元素,具有較高的資源化利用潛力,如隨意堆放和丟棄,不僅會造成嚴重的環(huán)境污染,也是一種資源的浪費。利用沼氣工程可以有效的實現(xiàn)豬糞的資源化問題,沼氣工程的實質就是豬糞厭氧消化產(chǎn)生沼氣,BMP值是這一工程的重要指標。由于BMP實驗存在實驗條件相對復雜,測試周期長,成本較高,可行性較低等特點,對于一些農(nóng)業(yè)企業(yè)來說較難完成實驗研究。
第2章不同生長期豬糞中有機成分對生物產(chǎn)甲烷潛力的影響分析11第2章不同生長期豬糞中有機成分對生物產(chǎn)甲烷潛力的影響分析2.1引言隨著生豬養(yǎng)殖業(yè)不斷的規(guī)模化發(fā)展,大量的豬糞隨著規(guī)模化養(yǎng)殖場的出現(xiàn)而出現(xiàn),這些豬糞中含有大量的有機質,通過厭氧消化可以變廢為寶,但是不同的生長期的豬糞的BMP存在著差異,這些差異可能與其有機組分不同有關。因此本章研究在實驗室條件下,對保育豬、生長豬及妊娠母豬三種豬糞進行BMP測試,同時對其有機成分進行檢測。通過對比分析,初步研究產(chǎn)甲烷潛力與有機成分的相關性,探究豬糞有機成分與BMP的關系,研究成果可為提出基于糞便有機組分的BMP模型提供理論基矗2.2材料與方法2.2.1豬糞和沼液來源本研究使用的豬糞樣品采集于北京市北部地區(qū)某養(yǎng)豬場的妊娠母豬(樣品M),保育豬(樣品B)和生長豬(樣品S)豬舍。選擇各類豬舍各一座,從每座豬舍各采集約4kg樣品,經(jīng)混勻后按照四分法獲取樣品1kg。將其運回到實驗室,經(jīng)過風干,進行破碎處理并過40目篩子篩選備用。從北京市北部地區(qū)某沼氣站取沼液,作為實驗接種液。實驗開始前,采用差量法[54]分別測定沼液和三種豬糞的TS和VS值,測定結果見表2-1。根據(jù)表2-1數(shù)據(jù)計算厭氧消化瓶的豬糞和沼液投加量。表2-1.接種物和三種豬糞的TS和VS值Table2-1TSandVSofBiogasslurryandthreemanuresTS(%)VS(%)VS/TS(%)沼液7.043.955樣品B92.27379樣品S88.26776樣品M90.573812.2.2實驗裝置與儀器設備采用全自動產(chǎn)甲烷測試系統(tǒng)(AMPTS測試系統(tǒng))作為實驗裝置。圖2-1AMPTS設備圖Fig2-1ProcessdiagramofAMPTS
本文編號:3322732
【文章來源】:北京建筑大學北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
005-2018年生豬養(yǎng)殖情況
第1章緒論9(3)常溫有機物在厭氧消化中的遷移轉化其次對豬糞厭氧消化過程中有機組分遷移轉化過程進行研究,以生長期豬豬糞為研究對象,通過對消化液進行三維熒光光譜分析,總有機碳,紫外可見光譜分析等,以及對消化液底物進行傅里葉紅外變化分析,熱重分析,對固液兩相進行有機定性分析。1.3.3研究技術路線本文采用下述技術路線,見圖1-2。圖1-2研究技術路線Fig1-2Researchtechnologyroute1.3.4研究意義近年來由于規(guī);B(yǎng)殖場不斷發(fā)展,在生豬養(yǎng)殖中會產(chǎn)生大量的糞污,糞污中含有豐富的有機物質和氮磷元素,具有較高的資源化利用潛力,如隨意堆放和丟棄,不僅會造成嚴重的環(huán)境污染,也是一種資源的浪費。利用沼氣工程可以有效的實現(xiàn)豬糞的資源化問題,沼氣工程的實質就是豬糞厭氧消化產(chǎn)生沼氣,BMP值是這一工程的重要指標。由于BMP實驗存在實驗條件相對復雜,測試周期長,成本較高,可行性較低等特點,對于一些農(nóng)業(yè)企業(yè)來說較難完成實驗研究。
第2章不同生長期豬糞中有機成分對生物產(chǎn)甲烷潛力的影響分析11第2章不同生長期豬糞中有機成分對生物產(chǎn)甲烷潛力的影響分析2.1引言隨著生豬養(yǎng)殖業(yè)不斷的規(guī)模化發(fā)展,大量的豬糞隨著規(guī)模化養(yǎng)殖場的出現(xiàn)而出現(xiàn),這些豬糞中含有大量的有機質,通過厭氧消化可以變廢為寶,但是不同的生長期的豬糞的BMP存在著差異,這些差異可能與其有機組分不同有關。因此本章研究在實驗室條件下,對保育豬、生長豬及妊娠母豬三種豬糞進行BMP測試,同時對其有機成分進行檢測。通過對比分析,初步研究產(chǎn)甲烷潛力與有機成分的相關性,探究豬糞有機成分與BMP的關系,研究成果可為提出基于糞便有機組分的BMP模型提供理論基矗2.2材料與方法2.2.1豬糞和沼液來源本研究使用的豬糞樣品采集于北京市北部地區(qū)某養(yǎng)豬場的妊娠母豬(樣品M),保育豬(樣品B)和生長豬(樣品S)豬舍。選擇各類豬舍各一座,從每座豬舍各采集約4kg樣品,經(jīng)混勻后按照四分法獲取樣品1kg。將其運回到實驗室,經(jīng)過風干,進行破碎處理并過40目篩子篩選備用。從北京市北部地區(qū)某沼氣站取沼液,作為實驗接種液。實驗開始前,采用差量法[54]分別測定沼液和三種豬糞的TS和VS值,測定結果見表2-1。根據(jù)表2-1數(shù)據(jù)計算厭氧消化瓶的豬糞和沼液投加量。表2-1.接種物和三種豬糞的TS和VS值Table2-1TSandVSofBiogasslurryandthreemanuresTS(%)VS(%)VS/TS(%)沼液7.043.955樣品B92.27379樣品S88.26776樣品M90.573812.2.2實驗裝置與儀器設備采用全自動產(chǎn)甲烷測試系統(tǒng)(AMPTS測試系統(tǒng))作為實驗裝置。圖2-1AMPTS設備圖Fig2-1ProcessdiagramofAMPTS
本文編號:3322732
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