本文關(guān)鍵詞：鮮綠植物破碎設(shè)備及其混合厭氧發(fā)酵試驗

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【摘要】：紅薯和馬鈴薯作為中國的主要糧食作物,在生產(chǎn)收獲過程中會產(chǎn)生大量的鮮綠藤蔓和秸稈,鮮綠藤蔓易腐敗,而風(fēng)干的秸稈大多數(shù)被人們進(jìn)行焚燒處理。這不但會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,還會造成資源浪費。目前,對農(nóng)業(yè)廢棄物處理方法應(yīng)用最為廣泛的是沼氣發(fā)酵技術(shù),秸稈物料需要進(jìn)行機械預(yù)處理才能正常產(chǎn)生沼氣。但是當(dāng)前飼草粉碎機存在對植物原料適應(yīng)性差、配套動力大、生產(chǎn)率低以及切碎器轉(zhuǎn)速較低,動刀安裝角度不統(tǒng)一等問題,這直接導(dǎo)致對鮮綠植物破碎效果不佳。在厭氧發(fā)酵方面,傳統(tǒng)的混合厭氧發(fā)酵多是采用禽畜糞便與風(fēng)干之后的秸稈為原料產(chǎn)生沼氣,在發(fā)酵過程中容易出現(xiàn)上浮結(jié)殼、反應(yīng)啟動慢、反應(yīng)周期長以及傳熱傳質(zhì)效果差等問題。因此,對鮮綠植物破碎設(shè)備和鮮紅薯藤、馬鈴薯藤混合厭氧發(fā)酵特性研究具有重要的理論意義和實踐意義。研究結(jié)合國家重大專項“農(nóng)村沼氣集中供氣技術(shù)集成及配套設(shè)備與示范(201403019)”,其工作內(nèi)容如下:研究設(shè)計鮮綠植物破碎設(shè)備;豬糞與鮮紅薯藤、鮮馬鈴薯藤混合厭氧發(fā)酵試驗研究;鮮綠碎料的長度對混合厭氧發(fā)酵的影響。結(jié)果表明:(1)在混合厭氧發(fā)酵試驗中,破碎長度為10mm與30mm的鮮物料累計產(chǎn)氣量相當(dāng),無顯著性差異(P0.05)。因此,9ZF-3型鮮綠植物切碎機設(shè)計合理,達(dá)到設(shè)計要求。(2)豬糞與鮮紅薯藤和鮮馬鈴薯藤混合厭氧發(fā)酵效果比單一物料產(chǎn)氣效果好,經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)二者具有顯著性差異,且均在35℃、豬糞與鮮物料配比為1:2條件下累計產(chǎn)氣量最高,分別為:10033m L、8913mL。對各組的日產(chǎn)氣量、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度、pH值、甲烷體積分?jǐn)?shù)和二氧化碳體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行相關(guān)性分析得:日產(chǎn)氣量與其他各指標(biāo)無顯著相關(guān)性,VFA濃度與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān),pH與甲烷體積分?jǐn)?shù)呈極顯著正相關(guān),甲烷體積分?jǐn)?shù)與二氧化碳體積分?jǐn)?shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。(3)隨著鮮物料比重的增大,各溫度下(35℃、45℃和55℃)豬糞與鮮紅薯藤、鮮馬鈴薯藤混合厭氧發(fā)酵的日產(chǎn)氣量和累計產(chǎn)氣量變化有所不同,在反應(yīng)體系中各指標(biāo)的變化大致如下:pH先上升后下降,VFA先下降后上升,甲烷體積分?jǐn)?shù)有所下降,二氧化碳體積分?jǐn)?shù)有所上升。隨著溫度的升高,反應(yīng)中的各指標(biāo)也有所變化,VFA與pH變化相反,甲烷體積分?jǐn)?shù)先降低后上升,二氧化碳體積分?jǐn)?shù)先上升后降低。(4)在相同溫度下(除50℃外),不同鮮物料與豬糞混合厭氧發(fā)酵特性有差異。與豬糞與鮮紅薯藤混合厭氧發(fā)酵相比,豬糞與鮮馬鈴薯藤混合厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣周期較長,產(chǎn)氣高峰集中在反應(yīng)的后期。單一鮮馬鈴薯藤碎料的厭氧發(fā)酵明顯受到VFA抑制,累計產(chǎn)氣量明顯降低。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X712;S216.4

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本文編號：1261693