秸秆干法厌氧发酵工艺条件优化研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cherish_zww
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
通过两年稻草秸秆(简称“稻秆”,下同)干法厌氧发酵(简称“干发酵”,下同)试验,研究了稻秆粒径、沼气接种的添加量(简称“接种量”,下同)、干物质浓度、C/N、自然堆沤、温度以及在间歇式反应器里喷淋次数对干发酵产沼气效果的影响,利用Design-Expert软件在响应面优化法中的应用,探索出秸秆干发酵产沼气的最佳工艺条件。结果表明:1、粒径对稻秆干发酵产沼气有较为显著影响。在1cm、3cm、5cm三种不同规格的稻秆粒径中,3cm规格的稻秆产气效果优于1cm、5cm规格稻秆,比1cm、5cm稻秆沼气累积产气量分别高10.12%、11.39%,甲烷累积产气量分别高10.06%、5.96%。2、接种量对稻秆干发酵产沼气有显著影响。在25%、30%、35%、40%四种不同接种量产沼气效果的对比试验中,接种量越多,累积产沼气量和产甲烷量越高。40%接种量比25%、30%、35%累积产沼气量分别高30.04%、25.35%、17.83%,累积产甲烷量分别高34.97%、19.15%、8.83%。3、干物质浓度对稻秆干发酵产沼气有显著的影响。在20%、25%、30%、35%四种不同干物质浓度产沼气效果的对比试验中,干物质浓度越高,累积产沼气量和产甲烷量越低。20%干物质浓度比25%、30%、35%累积产沼气量分别高24.94%、41.05%、52.85%,累积产甲烷量分别高28.52%、46.65%、56.60%。4、C/N比例对稻秆干发酵产沼气有显著的影响。在15:1、25:1、自然34-1三种不同C/N比例产沼气效果的对比试验中,C/N比例对稻秆干发酵产沼气量和产甲烷量的影响较小。C/N比例在25:1的稻秆产气效果比15:1、34:1偏高,25:1和34:1的累积产气量基本相同,25:1C/N比15:1、34:1C/N累积产沼气量分别高15.02%、2.58%,累积产甲烷量分别高9.59%、4.92%。5、自然堆沤对稻秆干发酵产沼气有显著影响。在自然堆沤和不做任何预处理的稻秆产沼气对比试验中,自然堆沤累积产沼气量高于不做任何预处理的试验组13.92%,累积产甲烷量高21.11%。在发酵过程中发现,堆沤后的稻秆比不做预处理的稻秆发酵更快产气,缩短了发酵时间,而且自然堆沤后的稻秆在结构上发生了很大的改变,相同装置里面能装入更多的自然堆沤后的稻秆,极大的缩短了稻秆容积,容积率上升。研究了稻秆预处理前后的三大组分、表面结构、元素含量等变化情况,结果表明自然堆沤降解了稻秆中的部分组分,破坏了稻秆致密结构,增加了比表面积。6、温度对稻秆干发酵产沼气有显著影响。在选取的30°C、35°C、40°C、45°C四种不同发酵温度产沼气的对比试验中,40°C的产沼气效果优于30°C、35°C和45°C。40°C累积产沼气量比30°C、35°C、45°C分别高37.54%、16.01%、81.22%,累积产甲烷量分别高39.66%、15.49%、90.33%。在发酵初期,45。C发酵速率明显高于另外三组,但是在发酵中期产气逐渐减少甚至为零,可能是由于较高的发酵温度能缩短发酵周期,但由于产甲烷菌跟不上发酵速率,引起了酸化,导致产气量降低,甲烷浓度一直维持在较低的水平。7、在稻秆干发酵的响应面优化试验中,结果表明温度、接种量、干物质浓度三个因素对干发酵产沼气的影响最为明显。从六个单因素试验(粒径、干物质浓度、接种量、自然堆沤、C/N比例、温度)中选取影响温度、干物质浓度、C/N三个主要因素,利用Design-Expert软件在响应面优化法中的应用,做三因素三水平的响应面分析。结果表明,最优的工艺条件为干物质浓度20%、温度35.59。C、C/N比例30.24:1。8、喷淋程度对稻秆干发酵产沼气有显著影响。在自行研制的42.4L间歇式反应器里探索了喷淋次数对产沼气效果的影响,选取了0次/天、3次/天、6次/天三种不同规格的喷淋次数。试验表明:喷淋次数越多,累积产气量和产甲烷量越高,6次/天的喷淋次数比0次/天、3次/天累积产沼气量分别高21.80%、14.10%,累积产甲烷量高25.91%、16.12%。
其他文献
以常用HydroSHEDS void-filled DEM、SRTM、ASTER GDEM等五种DEM数据为研究对象,针对不同流域下垫面地貌形态,采用不同的地貌特征分析方法以及将流域真实水系和模拟河网对比
重点探讨和研究化工工艺的风险识别与安全评价的重要性以及有效措施,希望能够大幅度提高化工生产效率和生产效益,为化工生产的安全、稳定进行提供可靠的保障。
目的:根据冠心病发病的特点制备复方丹参泡腾性渗透泵片用于其防治,考察其体外释药特性并探明其释药机制。方法:复方丹参药物因含有酚羟基和羧基的酚酸类和三萜皂苷类成分而
社区矫正不仅是刑罚制度文明和进步的表现,同时也是世界刑罚制度改革的基本趋势。作为社区矫正的基本模式之一的"中途之家",在社区矫正机制建立与完善中发挥着重要作用。"中
司马迁是我国历史上伟大的史学家。他的伟大体现在两方面:第一,他写出了我国第一部纪传体通史;第二,它在受辱之后仍能著书立说,成就大业,这是其人格精神最可贵、最感人之处。
若论女子乐队的代表,首席是辣妹。自辣妹出现以后,英国全境几乎涌起了一股组建青春女子乐队的热潮,目的很明确,就是从十几岁的少女甚至更年少的孩子兜里掏钱。天还没完全亮,
期刊
<正>信用价差期权(Credit Spread Option)是以信用价差为标的的期权,期权的购买者(保护的买方)通过支付一定的期权费来转嫁信用价差波动的风险。信用价差期权假定市场利率变
梅卓的小说集《麝香之爱》在当代文坛是独特的。本文主要从忧伤淡雅、浪漫诗意的格调,纯粹唯美的古典悲剧爱情,纯正的藏文化特质及时尚感染下的藏人的真实生活,自然不着痕迹
目的:建立气相色谱法测定斑蝥中斑蝥素的含量的方法。方法:以正十四醇为内标物,采用RTX-1701毛细管气相色谱柱(15 m×0.32 mm,0.25μm),分析了2种不同处理方法得到的样品。结
滑动花键副是传动轴长度补偿的关键部件,其配合精度直接影响传动轴总成的间隙,进而对其动平衡品质产生重要影响.本文综述卡车十字轴式万向节传动轴滑动花键副的主要加工技术,