猪粪厌氧干湿发酵产气效率对比
发布时间：2021-06-15 18:47
为了对比研究猪粪厌氧干湿发酵的产气效率,文章在中温37℃±1℃,接种物与原料的比例为1∶1的条件下,设置发酵浓度分别为8%和20%进行猪粪厌氧发酵产沼气实验。结果表明:猪粪厌氧湿发酵（发酵浓度为8%左右）的发酵产气周期要比猪粪厌氧干发酵（发酵浓度为20%左右）的更短;猪粪厌氧干发酵的VS产气率以及VS降解率均要高于猪粪厌氧湿发酵,且VS产气率提升了22. 10%;猪粪厌氧干湿发酵降解过程与Logistic方程的相关系数R2均高于0. 99,Logistic方程可很好的反映猪粪厌氧干湿发酵过程的规律。
【文章来源】：中国沼气. 2019,37(04)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
批量式沼气发酵实验装置ABCDGEFA．温控仪;B．水槽;C．集气瓶;D．计量瓶;E．发酵瓶;F．点火口;G．刻度线
?=(发酵前TS－发酵后TS)/发酵前TS［8］，VS降解率=(发酵前VS－发酵后VS)/发酵前VS［14］，计算可得，实验组1和实验组2的TS降解率为14．11%和15．40%，VS降解率为10．65%和10．79%，实验组2的TS降解率和VS降解率均要比实验组1要高，这说明实验组2的有机质消耗程度要比实验组1高，即实验组2发酵产气效率要比实验组1更好。2．2日产气量对比分析实验组1和实验组2的日产气量变化曲线如图2所示。16001400120010008006004002000日产气量/%mL实验组1实验组20%510%15%20%25%30%35发酵时间/%d图2日产气量变化曲线由图2可知，实验组1(厌氧湿发酵实验组)在发酵开始第1天的日产气量为155mL，随后日产气量开始逐步上升，并且在第14天达到日产气量的峰值为380mL，在第14天之后日产气量开始下滑，直至产气结束，整个发酵产沼气过程一共27d;实验组2(厌氧干发酵实验组)在发酵开始的前7d内产气量较少，均在100mL以内，启动时间比实验组1要长，在发酵一个星期后日产气量开始上升，在第24天达到日产气量的峰值，日产气量达到1595mL，随后日产气量开始迅速下滑，直至产气结束，此发酵过程一共历时33d。实验组1的发酵启动期明显要比实验组2要快，且达到产气高峰期的时间也要比实验组2早，故厌氧湿发酵的发酵启动周期要比厌氧干发酵的更短。2．3甲烷含量对比分析实验组1和实验组2的甲烷含量变化曲线如图3所示。甲烷含量/%%实验组1实验组20%10%20%30发酵时间/%d75706560
?27d;实验组2(厌氧干发酵实验组)在发酵开始的前7d内产气量较少，均在100mL以内，启动时间比实验组1要长，在发酵一个星期后日产气量开始上升，在第24天达到日产气量的峰值，日产气量达到1595mL，随后日产气量开始迅速下滑，直至产气结束，此发酵过程一共历时33d。实验组1的发酵启动期明显要比实验组2要快，且达到产气高峰期的时间也要比实验组2早，故厌氧湿发酵的发酵启动周期要比厌氧干发酵的更短。2．3甲烷含量对比分析实验组1和实验组2的甲烷含量变化曲线如图3所示。甲烷含量/%%实验组1实验组20%10%20%30发酵时间/%d75706560555045403530图3甲烷含量变化曲线由图3可知，在发酵产气开始第5天，实验组1(厌氧湿发酵实验组)和实验组2(厌氧干发酵实验组)的甲烷含量均要低于50%，所产气体不能正常点燃，而到达第8天后，实验组1的甲烷含量达到54．15%，此时所产沼气可持续的燃烧，随后所产沼气的甲烷含量开始上升，并且在第14天时达到甲烷含量的峰值，甲烷含量为61．94%，随后甲烷含量开始下滑，但始终保持在50%左右，直至产气结束;实验组2的甲烷含量在第11天才开始达到50%以上，可正常燃烧，随后甲烷含量一直保持在50%以上，并且在第26天时达到甲烷含量的峰值，甲烷含量高达71．17%，随后产气逐步下滑，甲烷含量也随之下滑至产气结束。实验组1所产沼气的甲烷含量达到50%以上的时间比实验组2要短，但是整个发酵过程中的甲烷含量要低于实验组2，说明厌氧湿发酵的启动周期短，但厌氧干发酵更有利于甲烷的生成。2．4产气速率对比分析实验组1
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加活性炭的猪粪厌氧干发酵研究[J]. 郑盼,尹芳,张无敌,赵兴玲,吴凯,王昌梅,柳静,杨红. 中国沼气. 2018(01)
[2]3种原料中温干发酵和动力学研究[J]. 吉喜燕,林卫东,张无敌,田光亮,尹芳,刘士清,赵兴玲,柳静,杨红,王昌梅. 安徽农业科学. 2015(12)
[3]中国畜禽粪便污染现状及产沼气潜力[J]. 张田,卜美东,耿维. 生态学杂志. 2012(05)
[4]大兴区农用地畜禽粪便氮负荷估算及污染风险评价[J]. 阎波杰,赵春江,潘瑜春,闫静杰,郭欣. 环境科学. 2010(02)
[5]巢湖流域规模化养殖场畜禽粪便污染负荷研究——以居巢区为例[J]. 张震,司友斌,谷勋刚,马成泽. 安徽农业科学. 2009(15)
[6]猪粪厌氧发酵产气的优化条件研究[J]. 史金才,廖新俤,吴银宝. 家畜生态学报. 2008(04)
[7]温度条件对猪粪厌氧发酵沼气产气特性的影响[J]. 刘荣厚,郝元元,武丽娟. 可再生能源. 2006(05)
硕士论文
[1]农产品加工废弃物厌氧发酵特性的研究[D]. 麻明可.东北农业大学 2015
[2]添加酒糟、草木灰对猪粪、牛粪厌氧发酵的影响[D]. 刘娟娟.西北农林科技大学 2012
[3]猪粪厌氧干发酵工艺研究及其效益分析[D]. 朱圣权.华中农业大学 2009
本文编号：3231584
【文章来源】：中国沼气. 2019,37(04)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
批量式沼气发酵实验装置ABCDGEFA．温控仪;B．水槽;C．集气瓶;D．计量瓶;E．发酵瓶;F．点火口;G．刻度线
?=(发酵前TS－发酵后TS)/发酵前TS［8］，VS降解率=(发酵前VS－发酵后VS)/发酵前VS［14］，计算可得，实验组1和实验组2的TS降解率为14．11%和15．40%，VS降解率为10．65%和10．79%，实验组2的TS降解率和VS降解率均要比实验组1要高，这说明实验组2的有机质消耗程度要比实验组1高，即实验组2发酵产气效率要比实验组1更好。2．2日产气量对比分析实验组1和实验组2的日产气量变化曲线如图2所示。16001400120010008006004002000日产气量/%mL实验组1实验组20%510%15%20%25%30%35发酵时间/%d图2日产气量变化曲线由图2可知，实验组1(厌氧湿发酵实验组)在发酵开始第1天的日产气量为155mL，随后日产气量开始逐步上升，并且在第14天达到日产气量的峰值为380mL，在第14天之后日产气量开始下滑，直至产气结束，整个发酵产沼气过程一共27d;实验组2(厌氧干发酵实验组)在发酵开始的前7d内产气量较少，均在100mL以内，启动时间比实验组1要长，在发酵一个星期后日产气量开始上升，在第24天达到日产气量的峰值，日产气量达到1595mL，随后日产气量开始迅速下滑，直至产气结束，此发酵过程一共历时33d。实验组1的发酵启动期明显要比实验组2要快，且达到产气高峰期的时间也要比实验组2早，故厌氧湿发酵的发酵启动周期要比厌氧干发酵的更短。2．3甲烷含量对比分析实验组1和实验组2的甲烷含量变化曲线如图3所示。甲烷含量/%%实验组1实验组20%10%20%30发酵时间/%d75706560
?27d;实验组2(厌氧干发酵实验组)在发酵开始的前7d内产气量较少，均在100mL以内，启动时间比实验组1要长，在发酵一个星期后日产气量开始上升，在第24天达到日产气量的峰值，日产气量达到1595mL，随后日产气量开始迅速下滑，直至产气结束，此发酵过程一共历时33d。实验组1的发酵启动期明显要比实验组2要快，且达到产气高峰期的时间也要比实验组2早，故厌氧湿发酵的发酵启动周期要比厌氧干发酵的更短。2．3甲烷含量对比分析实验组1和实验组2的甲烷含量变化曲线如图3所示。甲烷含量/%%实验组1实验组20%10%20%30发酵时间/%d75706560555045403530图3甲烷含量变化曲线由图3可知，在发酵产气开始第5天，实验组1(厌氧湿发酵实验组)和实验组2(厌氧干发酵实验组)的甲烷含量均要低于50%，所产气体不能正常点燃，而到达第8天后，实验组1的甲烷含量达到54．15%，此时所产沼气可持续的燃烧，随后所产沼气的甲烷含量开始上升，并且在第14天时达到甲烷含量的峰值，甲烷含量为61．94%，随后甲烷含量开始下滑，但始终保持在50%左右，直至产气结束;实验组2的甲烷含量在第11天才开始达到50%以上，可正常燃烧，随后甲烷含量一直保持在50%以上，并且在第26天时达到甲烷含量的峰值，甲烷含量高达71．17%，随后产气逐步下滑，甲烷含量也随之下滑至产气结束。实验组1所产沼气的甲烷含量达到50%以上的时间比实验组2要短，但是整个发酵过程中的甲烷含量要低于实验组2，说明厌氧湿发酵的启动周期短，但厌氧干发酵更有利于甲烷的生成。2．4产气速率对比分析实验组1
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加活性炭的猪粪厌氧干发酵研究[J]. 郑盼,尹芳,张无敌,赵兴玲,吴凯,王昌梅,柳静,杨红. 中国沼气. 2018(01)
[2]3种原料中温干发酵和动力学研究[J]. 吉喜燕,林卫东,张无敌,田光亮,尹芳,刘士清,赵兴玲,柳静,杨红,王昌梅. 安徽农业科学. 2015(12)
[3]中国畜禽粪便污染现状及产沼气潜力[J]. 张田,卜美东,耿维. 生态学杂志. 2012(05)
[4]大兴区农用地畜禽粪便氮负荷估算及污染风险评价[J]. 阎波杰,赵春江,潘瑜春,闫静杰,郭欣. 环境科学. 2010(02)
[5]巢湖流域规模化养殖场畜禽粪便污染负荷研究——以居巢区为例[J]. 张震,司友斌,谷勋刚,马成泽. 安徽农业科学. 2009(15)
[6]猪粪厌氧发酵产气的优化条件研究[J]. 史金才,廖新俤,吴银宝. 家畜生态学报. 2008(04)
[7]温度条件对猪粪厌氧发酵沼气产气特性的影响[J]. 刘荣厚,郝元元,武丽娟. 可再生能源. 2006(05)
硕士论文
[1]农产品加工废弃物厌氧发酵特性的研究[D]. 麻明可.东北农业大学 2015
[2]添加酒糟、草木灰对猪粪、牛粪厌氧发酵的影响[D]. 刘娟娟.西北农林科技大学 2012
[3]猪粪厌氧干发酵工艺研究及其效益分析[D]. 朱圣权.华中农业大学 2009
本文编号：3231584
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