實(shí)驗(yàn)用wistar大鼠糞便沼氣發(fā)酵特性及工藝條件研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-11 22:38
本文選題:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便 + 厭氧發(fā)酵; 參考:《吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,世界各國(guó)的醫(yī)療科技水平也在不斷提高。人類在醫(yī)療科技水平上之所以取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在醫(yī)學(xué)研究上的臨床實(shí)踐有著密布可分的關(guān)系。近些年來,為了便于醫(yī)療試驗(yàn)探究,各大醫(yī)院、醫(yī)療研究所、醫(yī)療高等院校都紛紛建立了獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心大規(guī)模飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的大規(guī)模飼養(yǎng)和應(yīng)用,隨之就產(chǎn)生了大量的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便的處理成為各實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心的一大難題。經(jīng)過調(diào)查得知,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便的處理大多同醫(yī)療廢棄物一起進(jìn)行掩埋處理,少部分實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便經(jīng)過處理回田當(dāng)作肥料。這樣的處理方式不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,同時(shí)會(huì)威脅到人類的身體健康。對(duì)于畜禽糞便的厭氧發(fā)酵處理方式已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,同樣,將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理,轉(zhuǎn)化為清潔能源沼氣是一種合理的處理方式,并且對(duì)于由實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便引起的環(huán)境污染有十分重要的意義。本文利用自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室小型厭氧發(fā)酵裝置,對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的清潔級(jí)(CL)wistar大鼠和普通級(jí)(CV)科研用實(shí)驗(yàn)兔糞便厭氧發(fā)酵進(jìn)行了系統(tǒng)研究和分析,首先對(duì)這兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便的厭氧發(fā)酵原料特性進(jìn)行了考察,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了各恒溫條件下,不同發(fā)酵料液總固體濃度的單因素試驗(yàn)分析,得到了初步優(yōu)化因素條件,繼而又對(duì)清潔級(jí)(CL)wistar大鼠糞便開展了以溫度、總固體濃度和碳氮比為考察因素的3因素3水平的厭氧發(fā)酵正交試驗(yàn),從而獲得了其厭氧發(fā)酵的更優(yōu)條件。本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:(1)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生活在無菌環(huán)境下,且其食物原料與其他動(dòng)物都有所區(qū)別,因此其糞便的組成成分也有所差異,碳氮比是影響厭氧發(fā)酵的主要因素之一。經(jīng)過對(duì)其原料特性進(jìn)行分析后,得知wistar大鼠糞便的碳氮比為14:1;科研用實(shí)驗(yàn)兔糞便的碳氮比為21:1。在進(jìn)行單因素試驗(yàn)時(shí)候,我們選用經(jīng)過大量試驗(yàn)證明的厭氧發(fā)酵的最佳碳氮比25:1進(jìn)行試驗(yàn)。由于上述兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便的碳氮比均小于25:1,用碳氮比較大的秸稈與其混合進(jìn)行調(diào)和成碳氮比為25:1的混合發(fā)酵原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵。(2)以wistar大鼠糞便和秸稈為發(fā)酵原料進(jìn)行混合發(fā)酵時(shí),接種量定值30%的條件下,進(jìn)行了恒溫下30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的實(shí)驗(yàn),每個(gè)恒溫條件下又進(jìn)行了總固體濃度為8%、10%、12%、14%、16%、18%的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,各實(shí)驗(yàn)組均能正常進(jìn)行厭氧發(fā)酵,并且均有甲烷氣體生成。試驗(yàn)結(jié)果表明,在恒溫35℃條件下,總固體濃度為18%的實(shí)驗(yàn)組日產(chǎn)氣量最大,為331mL;在恒溫35℃條件下,總固體濃度為18%的實(shí)驗(yàn)組的累積產(chǎn)氣量最大,為7557mL;在恒溫35℃條件下,總固體濃度為18%的實(shí)驗(yàn)組的平均甲烷含量最大,為53.93%。(3)通過對(duì)以wistar大鼠糞便和秸稈混合為厭氧發(fā)酵的原料的單因素試驗(yàn)結(jié)果分析可知,最適溫度為35℃。由此可見且以wistar大鼠糞便和秸稈混合為厭氧發(fā)酵的原料更適宜在中溫35℃下進(jìn)行厭氧發(fā)酵。且厭氧發(fā)酵料液的總固體濃度不宜過低,如果厭氧發(fā)酵料液體總固體濃度偏低,由于發(fā)酵料液總固體濃度偏低會(huì)導(dǎo)致厭氧發(fā)酵所需要的各類微生物菌由于生長(zhǎng)繁殖所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供不足,使微生物菌群的代謝活動(dòng)不活躍,從而影響產(chǎn)氣量和甲烷含量。(4)以科研用實(shí)驗(yàn)兔糞便與秸稈混合為發(fā)酵原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵時(shí)候,厭氧發(fā)酵并沒有正常進(jìn)行,且沒有甲烷氣體生成。初次試驗(yàn)和二次經(jīng)過預(yù)處理的試驗(yàn)均沒有使得厭氧發(fā)酵正常進(jìn)行,研究發(fā)現(xiàn),這兩次試驗(yàn)厭氧發(fā)酵均沒有進(jìn)行,是因?yàn)殡S著厭氧發(fā)酵的進(jìn)行產(chǎn)生的酸并沒有得到中和,由于pH值過低,導(dǎo)致了厭氧發(fā)酵的進(jìn)行,這應(yīng)該與發(fā)酵原料的原料特性應(yīng)該有一定關(guān)系。由此可知,pH值也是影響厭氧發(fā)酵進(jìn)行的重要因素之一。(5)通過對(duì)以wistar大鼠糞便和秸稈混合為厭氧發(fā)酵的原料時(shí)的正交試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可知,對(duì)wistar大鼠糞便和秸稈混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量影響的因素主次順序?yàn)?溫度A總固體濃度B碳氮比C;,對(duì)wistar大鼠糞便和秸稈混合厭氧發(fā)酵平均甲烷含量影響的主次順序依次為:溫度A碳氮比C總固體濃度B。最終得到了wistar大鼠糞便和秸稈混合厭氧發(fā)酵的的最優(yōu)試驗(yàn)方案:恒溫35℃,碳氮比為25:1,發(fā)酵料液總固體濃度為18%。
[Abstract]:This paper makes a systematic research and analysis on the anaerobic fermentation of feces of experimental animals . The results are as follows : ( 1 ) The experimental animal ' s excrement is treated with anaerobic fermentation . The experimental results showed that the optimum temperature was 35 鈩,
本文編號(hào):1737970
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