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我国地域广阔且农村人口居多,拥有大量的生物质资源,但是农户对于眼前的这些资源却不能有效的加以利用。例如,秸秆类原料采用传统的、低端的直接燃烧方式;粪便用做农家肥却不做任何处理,使得环境受到污染且资源没能得到高效利用。开发以秸秆和粪便为原料的沼气发酵技术是解决农户生活用能和改善农村卫生环境的重要手段。此外,由于我国化石能源的短缺,迫切需要开发新能源,而沼气作为一种代替性能源,具有非常可观的发展空间。本课题主要研究秸秆—牛粪厌氧发酵的产气规律。本实验通过监测发酵过程中沼气产量、PH值及甲烷含量的变化,初步分析接种物、温度、压力及不同原料对沼气发酵中产气量和甲烷含量的影响。本研究主要获得以下研究成果:(1)与不加接种物相比,添加30%沼液的牛粪不仅能提前产气,而且可以缩短批量发酵时间。添加接种物后,接种物经过一段适应期,便能迅速繁殖,其产气量和甲烷含量都要高于不添加接种物的牛粪。(2)秸秆、牛粪混合原料产气潜力优于牛粪。在35℃恒温条件下,秸秆、牛粪混合物的总产气量高于牛粪的总产气量,但其甲烷含量却要低于牛粪原料的甲烷含量。粉末状秸秆孔隙率太小,阻碍沼气的溢出,抑制了发酵的顺利进行,使得产气高峰推迟。(3)压力对沼气产量和组分产生双重影响。罐内相对压力为零情况下的产气量是每天放气四次(早上、中午、下午、晚上各放气测量一次,中温30℃最高压力4.5kpa,最低压力3.8kpa;低温20℃最高压力2.9kpa,最低压力2.1kpa)情况下产气量的2倍左右;但罐内相对压力为零时平均甲烷含量却要低于每天放气四次情况下的平均甲烷含量。(4)35℃比20℃更适合牛粪厌氧发酵。在35℃条件下,细菌的活性更高,繁殖更快,产气速率高。相对之下,20℃条件下,其产气量低于35℃条件下的产气量,且没有产气高峰。从平均甲烷含量来看,20℃条件下和35℃条件下差异并不显著,这说明温度不是影响甲烷含量的关键因素。(5)沼气中的H2S含量远超过了沼气工程技术规范中规定的20mg/m3,所以沼气使用前需要进行脱硫。