秸秆—牛粪作为沼气原料的产气规律研究
发布时间：2021-03-25 09:48
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...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 概述
1.1 研究背景
1.1.1 沼气技术的大力推广响应了世界能源格局变化
1.1.2 沼气的大力推广体现了“十二五规划”绿色低碳的发展理念
1.1.3 生物质能源利用顺应我国国情发展
1.2 国内外技术现状
1.2.1 国外技术现状
1.2.2 国内技术现状
1.4 本课题研究的意义和目的
2 国内农户常用的沼气池池型
2.1 水压式沼气池
2.2 浮罩式沼气池
2.3 半塑式沼气池
2.4 罐式沼气池
2.5 玻璃钢沼气池
3 沼气发酵的基本原理及工艺条件
3.1 沼气发酵微生物
3.1.1 沼气发酵微生物的种类
3.1.2 沼气发酵微生物之间的关系
3.2 沼气发酵基本原理
3.3 沼气发酵工艺条件
3.3.1 严格的厌氧条件
3.3.2 温度条件
3.3.3 适宜的酸碱度
3.3.4 营养和原料的处理
3.3.5 接种物
3.3.6 干物质浓度和有机物负荷量
3.3.7 压力对产气量的影响
3.3.8 搅拌
3.3.9 添加剂和抑制剂
3.3.10 光照时间
4 实验装置及研究方法
4.1 实验装置
4.1.1 发酵罐罐体部分
4.1.2 搅拌系统
4.1.3 控制系统
4.2 实验装置工作原理
4.3 测定项目及方法
4.4 主要性能指标和计算方法
4.5 实验过程
5 .厌氧发酵实验及结论
5.1 接种物对沼气发酵的影响
5.1.1 实验条件
5.1.2 实验结果及分析
5.2 不同原料对沼气发酵的影响
5.2.1 实验条件
5.2.2 实验结果及分析
5.3 压力对沼气产量的影响
5.3.1 实验条件
5.3.2 实验结果及分析
5.4 温度对沼气的影响
5.4.1 实验条件
5.4.2 实验结果及分析
5.5 四组实验的原料（按 TS 计算）产气率
5.6 对沼气工程的一些建议
6 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A 沼气燃烧火焰
B 实验数据
C 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及主要参与的科研工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]2011年大中型沼气产业发展报告[J]. 屠云璋,吴兆流. 太阳能. 2012(02)
[2]尿素和纤维素酶对厌氧发酵的影响[J]. 李敏,李轶冰,杨改河,王晓娇,任广鑫,冯永忠. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2010(02)
[3]美国沼气产业发展现状与趋势[J]. 寿亦丰. 农业工程技术(新能源产业). 2009(01)
[4]中德沼气工程比较[J]. 邓良伟,陈子爱,龚建军. 可再生能源. 2008(01)
[5]不同畜禽粪便堆肥过程中马尿酸的变化[J]. 鲍艳宇,周启星,颜丽,关连珠. 中国环境科学. 2007(05)
[6]城市生活垃圾厌氧消化中甲烷产量的生物动力学研究[J]. 蒲贵兵,甄卫东,张记市,孙可伟,陈秋玲. 化学与生物工程. 2007(07)
[7]德国沼气技术考察报告[J]. 刘英,陈彦宾,王革华. 中国沼气. 2001(04)
[8]我国沼气工程发展现状与建议[J]. 曾邦龙. 中国沼气. 1999(02)
[9]气泡上升运动的观察与分析[J]. 潘守清,欧阳俊. 武汉水利电力大学学报. 1993(04)
[10]沼气发酵中添加剂丙酮酸作用的进一步研究[J]. 胡尚勤,肖颖瑺,周开孝. 重庆师范学院学报(自然科学版). 1989(01)
博士论文
[1]中国石油进口依存度问题研究[D]. 张祺.武汉大学 2013
[2]城市生活垃圾厌氧消化的关键生态因子强化研究[D]. 张记市.昆明理工大学 2007
[3]国际能源环境下的中国能源安全[D]. 杨维新.上海社会科学院 2006
硕士论文
[1]蓝藻与猪粪混合厌氧发酵产沼气研究[D]. 王寿权.江南大学 2009
[2]家畜粪便厌氧消化特性与应用研究[D]. 刘德江.西北农林科技大学 2004
本文编号：3099491
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 概述
1.1 研究背景
1.1.1 沼气技术的大力推广响应了世界能源格局变化
1.1.2 沼气的大力推广体现了“十二五规划”绿色低碳的发展理念
1.1.3 生物质能源利用顺应我国国情发展
1.2 国内外技术现状
1.2.1 国外技术现状
1.2.2 国内技术现状
1.4 本课题研究的意义和目的
2 国内农户常用的沼气池池型
2.1 水压式沼气池
2.2 浮罩式沼气池
2.3 半塑式沼气池
2.4 罐式沼气池
2.5 玻璃钢沼气池
3 沼气发酵的基本原理及工艺条件
3.1 沼气发酵微生物
3.1.1 沼气发酵微生物的种类
3.1.2 沼气发酵微生物之间的关系
3.2 沼气发酵基本原理
3.3 沼气发酵工艺条件
3.3.1 严格的厌氧条件
3.3.2 温度条件
3.3.3 适宜的酸碱度
3.3.4 营养和原料的处理
3.3.5 接种物
3.3.6 干物质浓度和有机物负荷量
3.3.7 压力对产气量的影响
3.3.8 搅拌
3.3.9 添加剂和抑制剂
3.3.10 光照时间
4 实验装置及研究方法
4.1 实验装置
4.1.1 发酵罐罐体部分
4.1.2 搅拌系统
4.1.3 控制系统
4.2 实验装置工作原理
4.3 测定项目及方法
4.4 主要性能指标和计算方法
4.5 实验过程
5 .厌氧发酵实验及结论
5.1 接种物对沼气发酵的影响
5.1.1 实验条件
5.1.2 实验结果及分析
5.2 不同原料对沼气发酵的影响
5.2.1 实验条件
5.2.2 实验结果及分析
5.3 压力对沼气产量的影响
5.3.1 实验条件
5.3.2 实验结果及分析
5.4 温度对沼气的影响
5.4.1 实验条件
5.4.2 实验结果及分析
5.5 四组实验的原料（按 TS 计算）产气率
5.6 对沼气工程的一些建议
6 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A 沼气燃烧火焰
B 实验数据
C 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及主要参与的科研工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]2011年大中型沼气产业发展报告[J]. 屠云璋,吴兆流. 太阳能. 2012(02)
[2]尿素和纤维素酶对厌氧发酵的影响[J]. 李敏,李轶冰,杨改河,王晓娇,任广鑫,冯永忠. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2010(02)
[3]美国沼气产业发展现状与趋势[J]. 寿亦丰. 农业工程技术(新能源产业). 2009(01)
[4]中德沼气工程比较[J]. 邓良伟,陈子爱,龚建军. 可再生能源. 2008(01)
[5]不同畜禽粪便堆肥过程中马尿酸的变化[J]. 鲍艳宇,周启星,颜丽,关连珠. 中国环境科学. 2007(05)
[6]城市生活垃圾厌氧消化中甲烷产量的生物动力学研究[J]. 蒲贵兵,甄卫东,张记市,孙可伟,陈秋玲. 化学与生物工程. 2007(07)
[7]德国沼气技术考察报告[J]. 刘英,陈彦宾,王革华. 中国沼气. 2001(04)
[8]我国沼气工程发展现状与建议[J]. 曾邦龙. 中国沼气. 1999(02)
[9]气泡上升运动的观察与分析[J]. 潘守清,欧阳俊. 武汉水利电力大学学报. 1993(04)
[10]沼气发酵中添加剂丙酮酸作用的进一步研究[J]. 胡尚勤,肖颖瑺,周开孝. 重庆师范学院学报(自然科学版). 1989(01)
博士论文
[1]中国石油进口依存度问题研究[D]. 张祺.武汉大学 2013
[2]城市生活垃圾厌氧消化的关键生态因子强化研究[D]. 张记市.昆明理工大学 2007
[3]国际能源环境下的中国能源安全[D]. 杨维新.上海社会科学院 2006
硕士论文
[1]蓝藻与猪粪混合厌氧发酵产沼气研究[D]. 王寿权.江南大学 2009
[2]家畜粪便厌氧消化特性与应用研究[D]. 刘德江.西北农林科技大学 2004
本文编号：3099491
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