秸秆干法厌氧发酵工艺条件优化研究

发布时间：2023-02-10 16:34

　　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...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 选题背景
    1.2 文献综述
        1.2.1 干发酵技术概述
        1.2.2 干发酵技术生化过程机制
        1.2.3 干发酵的优势与存在的问题
        1.2.4 影响干发酵的主要因素
        1.2.5 国内外干发酵技术研究开发现状
    1.3 研究目的与意义
2 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 猪粪与秸秆
        2.1.2 接种物
        2.1.3 主要仪器与设备
    2.2 试验装置
        2.2.1 小瓶试验发酵装置
        2.2.2 间歇式反应器发酵装置
    2.3 技术路线及试验内容
        2.3.1 技术路线
        2.3.2 试验内容
    2.4 试验操作
    2.5 分析测试方法
        2.5.1 物料特性测定
        2.5.2 厌氧发酵效果测定
3 结果与分析
    3.1 主要影响因素试验结果
        3.1.1 不同粒径对秸秆产沼气的影响
        3.1.2 不同接种量对秸秆产沼气的影响
        3.1.3 不同干物质浓度对秸秆产沼气的影响
        3.1.4 不同C/N比值对秸秆产沼气的影响
        3.1.5 自然堆沤对秸秆产沼气的影响
        3.1.6 不同温度对秸秆产沼气的影响
    3.2 响应面优化试验结果
    3.3 间歇式反应器干发酵试验结果
        3.3.1 间歇式反应器干发酵喷淋试验结果
        3.3.2 间歇式反应器发酵效果分析
4 讨论
    4.1 主要影响因素试验
    4.2 响应面优化试验
    4.3 间歇式反应器干发酵试验
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 本研究的创新点
    5.3 存在的问题
    5.4 进一步研究展望
参考文献
附录
    附录1
    附录2
    附录3
致谢



本文编号：3739522