波斯菊秸秆发酵产气潜力研究
发布时间：2021-07-31 11:19
以波斯菊（Cosmos bipinnata Cav.）秸秆为原料,在恒温（30±0.5）℃的条件下进行批量式沼气发酵试验,设计对照组（120 mL接种物）和试验组（120 mL接种物+11.91 g波斯菊秸秆）。结果表明,试验组沼气发酵时间为33 d,净产气量为3 248 mL,计算得出波斯菊秸秆的总固体含量产气潜力为289 mL/g,挥发性固体含量产气潜力为282 mL/g。
【文章来源】：湖北农业科学. 2019,58(08)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
试验装置ABCDGA．温控仪；B．水槽；C．集气瓶；D．计量瓶；E．发酵瓶；F．三通（点火口）；G．标线
d时开始，产气量有所下降，下降至9d后开始上升，并在11d时达到第二个产气量高峰，为197mL，此时气体点燃后火焰颜色为深蓝色，根据颜色判断，甲烷含量应该在60％～70％［9］，此后产气量开始呈下降趋势，18d时停滞，经过恢复，24d时又开始产少量气体，达到一个小峰值后，产气量逐步降低，33d后发酵体系停止产气，表明波斯菊秸秆沼气发酵基本结束。2．2．2所产气体中CH4含量试验组每3d测一次产气量，所测甲烷含量见图3。由图3可看出，从产气开始，甲烷含量持续上升，并在12d时达到最大值，此时的甲烷含量为62．58％，而所产气体点燃后，火焰颜色为深蓝色；后随着产气量的急剧下降，甲烷含量也随之下降至0，这主要原因是酸化导致发酵停滞，经过一段时间恢复，22d时又逐渐开始产气，经测定，第二阶段从开始产气到试验结束，仅在24d时甲烷含量最高，且所产气体无法正常点燃，此后逐渐下降，直至反应结束。2．2．3累计产气量试验组的累计产气量曲线见图4。从图4可以看出，整个发酵过程累计产气量为3248mL。1～16d累积产气量呈陡增状态，表明波斯菊秸秆的产气量增长率变化较大。酸化结束后，累计产气量增长趋势趋于平缓，之后逐渐平稳。发酵前18d，由于波斯菊秸秆中所含营养物质较多，易于微生物生长，故产气较快［10］，酸化阶段结束后由于发酵原料中微生物所需营养物质减少，无法为甲烷菌提供足够的养分，再加之微生物数量有所下降，导致后期产气量较少且产气效益变慢［11］。18d时
3可看出，从产气开始，甲烷含量持续上升，并在12d时达到最大值，此时的甲烷含量为62．58％，而所产气体点燃后，火焰颜色为深蓝色；后随着产气量的急剧下降，甲烷含量也随之下降至0，这主要原因是酸化导致发酵停滞，经过一段时间恢复，22d时又逐渐开始产气，经测定，第二阶段从开始产气到试验结束，仅在24d时甲烷含量最高，且所产气体无法正常点燃，此后逐渐下降，直至反应结束。2．2．3累计产气量试验组的累计产气量曲线见图4。从图4可以看出，整个发酵过程累计产气量为3248mL。1～16d累积产气量呈陡增状态，表明波斯菊秸秆的产气量增长率变化较大。酸化结束后，累计产气量增长趋势趋于平缓，之后逐渐平稳。发酵前18d，由于波斯菊秸秆中所含营养物质较多，易于微生物生长，故产气较快［10］，酸化阶段结束后由于发酵原料中微生物所需营养物质减少，无法为甲烷菌提供足够的养分，再加之微生物数量有所下降，导致后期产气量较少且产气效益变慢［11］。18d时，产气总量已经超过总产气量3248mL的89％，由此可确定在实际的工程设计中，发酵罐的水力滞留时间（HRT）可设计为18d，符合一般沼气发酵罐的设计参数，资金投资较小，易于回收。3．3不同原料的产气潜力对比为进一步评判波斯菊秸秆的产沼气潜力，对在相同发酵温度下，各类植物发酵原料的发酵时间以及相应TS产气潜力进行横向比较，结果［11－16］见表2。由于温度是影响沼气产气效率、发酵周期的主要生态因子［17］，为获取准确的比较结果，需在同一温
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市垃圾渗滤液厌氧消化试验研究[J]. 许国芹,尹芳,张无敌,赵兴玲,柳静,杨红,王昌梅,刘士清. 中国沼气. 2017(05)
[2]冬瓜皮特征成分及厌氧发酵处理可行性研究[J]. 李淑兰,梅自力,李江,孔垂雪. 中国沼气. 2017(05)
[3]波斯菊与观赏向日葵轮作栽培技术及观赏性研究[J]. 杨宝林,刘海洋,王媛花. 江苏农业科学. 2015(11)
[4]西藏的“张大人花”[J]. 阿来. 中国民族. 2015(05)
[5]勿忘我花杆发酵产沼气潜力的实验研究[J]. 吉喜燕,林卫东,张无敌,尹芳,刘士清,赵兴玲,柳静,杨红. 新能源进展. 2014(05)
[6]不同工艺沼气池产气效果比较研究[J]. 徐庆贤,官雪芳,林碧芬,钱蕾,林斌. 浙江农业学报. 2014(01)
[7]固态厌氧发酵生产沼气技术基础研发与工程应用进展[J]. 张光义,李望良,张聚伟,余剑,汪印,许光文. 高校化学工程学报. 2014(01)
[8]接种量和发酵温度对牛粪厌氧发酵的影响[J]. 楚莉莉,田孝鑫,杨改河. 河南农业科学. 2014(02)
[9]玫瑰秸秆产沼气潜力的试验研究[J]. 杨红,尹芳,张无敌,许玲,赵兴玲,柳静,陈玉保,刘士清. 湖北农业科学. 2013(17)
[10]格桑花考究[J]. 白银成. 中国花卉盆景. 2013(03)
硕士论文
[1]花生壳和猪粪混合厌氧发酵特性研究[D]. 邵艳秋.西北农林科技大学 2011
本文编号：3313367
【文章来源】：湖北农业科学. 2019,58(08)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
试验装置ABCDGA．温控仪；B．水槽；C．集气瓶；D．计量瓶；E．发酵瓶；F．三通（点火口）；G．标线
d时开始，产气量有所下降，下降至9d后开始上升，并在11d时达到第二个产气量高峰，为197mL，此时气体点燃后火焰颜色为深蓝色，根据颜色判断，甲烷含量应该在60％～70％［9］，此后产气量开始呈下降趋势，18d时停滞，经过恢复，24d时又开始产少量气体，达到一个小峰值后，产气量逐步降低，33d后发酵体系停止产气，表明波斯菊秸秆沼气发酵基本结束。2．2．2所产气体中CH4含量试验组每3d测一次产气量，所测甲烷含量见图3。由图3可看出，从产气开始，甲烷含量持续上升，并在12d时达到最大值，此时的甲烷含量为62．58％，而所产气体点燃后，火焰颜色为深蓝色；后随着产气量的急剧下降，甲烷含量也随之下降至0，这主要原因是酸化导致发酵停滞，经过一段时间恢复，22d时又逐渐开始产气，经测定，第二阶段从开始产气到试验结束，仅在24d时甲烷含量最高，且所产气体无法正常点燃，此后逐渐下降，直至反应结束。2．2．3累计产气量试验组的累计产气量曲线见图4。从图4可以看出，整个发酵过程累计产气量为3248mL。1～16d累积产气量呈陡增状态，表明波斯菊秸秆的产气量增长率变化较大。酸化结束后，累计产气量增长趋势趋于平缓，之后逐渐平稳。发酵前18d，由于波斯菊秸秆中所含营养物质较多，易于微生物生长，故产气较快［10］，酸化阶段结束后由于发酵原料中微生物所需营养物质减少，无法为甲烷菌提供足够的养分，再加之微生物数量有所下降，导致后期产气量较少且产气效益变慢［11］。18d时
3可看出，从产气开始，甲烷含量持续上升，并在12d时达到最大值，此时的甲烷含量为62．58％，而所产气体点燃后，火焰颜色为深蓝色；后随着产气量的急剧下降，甲烷含量也随之下降至0，这主要原因是酸化导致发酵停滞，经过一段时间恢复，22d时又逐渐开始产气，经测定，第二阶段从开始产气到试验结束，仅在24d时甲烷含量最高，且所产气体无法正常点燃，此后逐渐下降，直至反应结束。2．2．3累计产气量试验组的累计产气量曲线见图4。从图4可以看出，整个发酵过程累计产气量为3248mL。1～16d累积产气量呈陡增状态，表明波斯菊秸秆的产气量增长率变化较大。酸化结束后，累计产气量增长趋势趋于平缓，之后逐渐平稳。发酵前18d，由于波斯菊秸秆中所含营养物质较多，易于微生物生长，故产气较快［10］，酸化阶段结束后由于发酵原料中微生物所需营养物质减少，无法为甲烷菌提供足够的养分，再加之微生物数量有所下降，导致后期产气量较少且产气效益变慢［11］。18d时，产气总量已经超过总产气量3248mL的89％，由此可确定在实际的工程设计中，发酵罐的水力滞留时间（HRT）可设计为18d，符合一般沼气发酵罐的设计参数，资金投资较小，易于回收。3．3不同原料的产气潜力对比为进一步评判波斯菊秸秆的产沼气潜力，对在相同发酵温度下，各类植物发酵原料的发酵时间以及相应TS产气潜力进行横向比较，结果［11－16］见表2。由于温度是影响沼气产气效率、发酵周期的主要生态因子［17］，为获取准确的比较结果，需在同一温
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市垃圾渗滤液厌氧消化试验研究[J]. 许国芹,尹芳,张无敌,赵兴玲,柳静,杨红,王昌梅,刘士清. 中国沼气. 2017(05)
[2]冬瓜皮特征成分及厌氧发酵处理可行性研究[J]. 李淑兰,梅自力,李江,孔垂雪. 中国沼气. 2017(05)
[3]波斯菊与观赏向日葵轮作栽培技术及观赏性研究[J]. 杨宝林,刘海洋,王媛花. 江苏农业科学. 2015(11)
[4]西藏的“张大人花”[J]. 阿来. 中国民族. 2015(05)
[5]勿忘我花杆发酵产沼气潜力的实验研究[J]. 吉喜燕,林卫东,张无敌,尹芳,刘士清,赵兴玲,柳静,杨红. 新能源进展. 2014(05)
[6]不同工艺沼气池产气效果比较研究[J]. 徐庆贤,官雪芳,林碧芬,钱蕾,林斌. 浙江农业学报. 2014(01)
[7]固态厌氧发酵生产沼气技术基础研发与工程应用进展[J]. 张光义,李望良,张聚伟,余剑,汪印,许光文. 高校化学工程学报. 2014(01)
[8]接种量和发酵温度对牛粪厌氧发酵的影响[J]. 楚莉莉,田孝鑫,杨改河. 河南农业科学. 2014(02)
[9]玫瑰秸秆产沼气潜力的试验研究[J]. 杨红,尹芳,张无敌,许玲,赵兴玲,柳静,陈玉保,刘士清. 湖北农业科学. 2013(17)
[10]格桑花考究[J]. 白银成. 中国花卉盆景. 2013(03)
硕士论文
[1]花生壳和猪粪混合厌氧发酵特性研究[D]. 邵艳秋.西北农林科技大学 2011
本文编号：3313367
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