不同沼液回流比对玉米秸秆厌氧发酵产气效果的影响探究
发布时间：2021-08-18 18:06
采用沼液回流工艺,研究不同沼液回流比条件下玉米秸秆厌氧发酵的日产气量、CH4、H2S、pH值及TOC含量变化。结果表明:75%沼液回流比试验组日产气量最大,其最大值可达1 275 mL,甲烷含量高,最高值可达68. 4%,TOC去除效率显著,所以,75%的沼液回流比是最优的。
【文章来源】：黑龙江科学. 2019,10(16)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
厌氧发酵工艺流程图Fig.1Theprocessflowchartofstrawonanaerobicfermentation
娓煞?电热鼓风干燥箱);pH值，pH计(梅特勒FE20－S);产气量，使用排水集气法收集气体，然后每日定时使用量筒测量集水瓶排水量。CH4及H2S检测:沼气分析仪(GASBOARD－3200L)。TOC检测:总有机碳分析仪(日本岛津TOC－LCPH)。2结果与分析2.1不同沼液回流比对日产气量的影响一般来说，沼液中含有一定量的产甲烷菌，其随着沼液回流至发酵罐，沼液中一些未被降解的有机物能够在发酵罐内实现二次降解，提升整体产气量，所以有必要考察不同沼液回流比对产气量的影响［2］。图2不同沼液回流比条件下日产气量变化Fig.2Thedailygasproductionunderdifferentbiogasslurryrefluxratio从图2数据可知，各组日产气量变化趋势大体相同，日产气量先降低再升高然后降至稳定状态，这是由于发酵起始阶段，系统内部挥发酸含量高，产甲烷菌需适应发酵环境，致使产气量偏低，然后利用起始阶段积累的大量中间产物产生甲烷气体，日产气量相应增加。但是，超过12d后，随着起始阶段积累中间产物消耗，日产气量相应下降至相对稳定状态。发酵后期每次进料时，第1d日产气量明显增加，而第2d、第3d日产气量降低。同时与其他组比较来说，75%沼液回流比可使日产气量高峰期提前，且日产气量明显增加，日产气量最大值为1275mL。2.2不同沼液回流比对CH4含量的影响实验每日对收集气体实施成分分析，以确定不同沼液回流比对CH4含量的影响，具体见图3。根据图3可知，起始阶段各组甲烷含量呈现先上升后下降的趋势，且各组第20d后甲烷含量趋于平稳，波动范围为48%～56%。从图中数据可知，与其他组相比，75%沼气回流比组的甲烷含量相对较高，其
图3不同沼液回流比条件下CH4含量变化Fig.3ThecontentofCH4underdifferentbiogasslurryrefluxratio2.3不同沼液回流比对H2S含量的影响通常秸秆厌氧发酵阶段，沼气中存在极少量的H2S气体，其具有强烈的刺激性气味，不仅燃烧会产生大量有毒气体，也会腐蚀发酵罐及相关管路，所以实际沼气使用前，要求采用有效措施减少沼气中H2S的含量。故而，H2S含量也是秸秆厌氧发酵重要评估指标之一。因此探索不同沼液回流比对H2S含量的影响意义重大。图4不同沼液回流比条件下H2S含量变化Fig.4ThecontentofH2Sunderdifferentbiogasslurryrefluxratio根据图4可知，各组H2S含量均较低，含量波动范围为20～85ppm，同时空白组、25%沼气回流比组H2S含量呈现明显的缓慢上升趋势，其中空白组具有H2S含量最大值，为85ppm。50%、75%及100%沼液回流比组中H2S含量波动小，明显小于空白组、25%沼气回流比组H2S含量。这表明厌氧消化阶段，H2S来自于硫化物转化、硫酸盐还原和含硫蛋白质水解等方面，而高比例的沼液回流能够将部分Fe3+等金属离子回流至发酵罐中，与H2S反应生成金属硫化物沉淀，降低沼气中H2S含量。2.4不同沼液回流比对pH值的影响基于确保秸秆厌氧发酵质量，要求发酵环境pH值保持在合理范围，针对秸秆采取有效的预处理方式，以确保发酵的pH处于最佳的发酵条件范围内。一般来说，产甲烷菌最佳pH值为6.6～7.5，如果pH值不处于发酵条件范围时，均影响产气量［3］。根据图5数据可知，空白组及不同沼液回流比组发酵过程中，
【参考文献】：
期刊论文
[1]沼液全量连续回流对稻秸厌氧发酵特性的影响[J]. 张应鹏,陈广银,黑昆仑,杨一帆,许彩云,常志州. 生态与农村环境学报. 2017(09)
[2]蒸汽爆破和化学处理对玉米秸秆化学成分的影响[J]. 韩浩然,常娟,尹清强,王平. 江苏农业科学. 2017(08)
[3]糖类基质厌氧发酵产甲烷特性研究[J]. 杨海静,张艳萍. 广州化工. 2016(07)
[4]规模化沼气工程沼液综合处理与利用的研究进展[J]. 陈超,阮志勇,吴进,高立洪,宋金龙,王彦伟,徐彦胜,韦秀丽,徐凤花. 中国沼气. 2013(01)
本文编号：3350372
【文章来源】：黑龙江科学. 2019,10(16)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
厌氧发酵工艺流程图Fig.1Theprocessflowchartofstrawonanaerobicfermentation
娓煞?电热鼓风干燥箱);pH值，pH计(梅特勒FE20－S);产气量，使用排水集气法收集气体，然后每日定时使用量筒测量集水瓶排水量。CH4及H2S检测:沼气分析仪(GASBOARD－3200L)。TOC检测:总有机碳分析仪(日本岛津TOC－LCPH)。2结果与分析2.1不同沼液回流比对日产气量的影响一般来说，沼液中含有一定量的产甲烷菌，其随着沼液回流至发酵罐，沼液中一些未被降解的有机物能够在发酵罐内实现二次降解，提升整体产气量，所以有必要考察不同沼液回流比对产气量的影响［2］。图2不同沼液回流比条件下日产气量变化Fig.2Thedailygasproductionunderdifferentbiogasslurryrefluxratio从图2数据可知，各组日产气量变化趋势大体相同，日产气量先降低再升高然后降至稳定状态，这是由于发酵起始阶段，系统内部挥发酸含量高，产甲烷菌需适应发酵环境，致使产气量偏低，然后利用起始阶段积累的大量中间产物产生甲烷气体，日产气量相应增加。但是，超过12d后，随着起始阶段积累中间产物消耗，日产气量相应下降至相对稳定状态。发酵后期每次进料时，第1d日产气量明显增加，而第2d、第3d日产气量降低。同时与其他组比较来说，75%沼液回流比可使日产气量高峰期提前，且日产气量明显增加，日产气量最大值为1275mL。2.2不同沼液回流比对CH4含量的影响实验每日对收集气体实施成分分析，以确定不同沼液回流比对CH4含量的影响，具体见图3。根据图3可知，起始阶段各组甲烷含量呈现先上升后下降的趋势，且各组第20d后甲烷含量趋于平稳，波动范围为48%～56%。从图中数据可知，与其他组相比，75%沼气回流比组的甲烷含量相对较高，其
图3不同沼液回流比条件下CH4含量变化Fig.3ThecontentofCH4underdifferentbiogasslurryrefluxratio2.3不同沼液回流比对H2S含量的影响通常秸秆厌氧发酵阶段，沼气中存在极少量的H2S气体，其具有强烈的刺激性气味，不仅燃烧会产生大量有毒气体，也会腐蚀发酵罐及相关管路，所以实际沼气使用前，要求采用有效措施减少沼气中H2S的含量。故而，H2S含量也是秸秆厌氧发酵重要评估指标之一。因此探索不同沼液回流比对H2S含量的影响意义重大。图4不同沼液回流比条件下H2S含量变化Fig.4ThecontentofH2Sunderdifferentbiogasslurryrefluxratio根据图4可知，各组H2S含量均较低，含量波动范围为20～85ppm，同时空白组、25%沼气回流比组H2S含量呈现明显的缓慢上升趋势，其中空白组具有H2S含量最大值，为85ppm。50%、75%及100%沼液回流比组中H2S含量波动小，明显小于空白组、25%沼气回流比组H2S含量。这表明厌氧消化阶段，H2S来自于硫化物转化、硫酸盐还原和含硫蛋白质水解等方面，而高比例的沼液回流能够将部分Fe3+等金属离子回流至发酵罐中，与H2S反应生成金属硫化物沉淀，降低沼气中H2S含量。2.4不同沼液回流比对pH值的影响基于确保秸秆厌氧发酵质量，要求发酵环境pH值保持在合理范围，针对秸秆采取有效的预处理方式，以确保发酵的pH处于最佳的发酵条件范围内。一般来说，产甲烷菌最佳pH值为6.6～7.5，如果pH值不处于发酵条件范围时，均影响产气量［3］。根据图5数据可知，空白组及不同沼液回流比组发酵过程中，
【参考文献】：
期刊论文
[1]沼液全量连续回流对稻秸厌氧发酵特性的影响[J]. 张应鹏,陈广银,黑昆仑,杨一帆,许彩云,常志州. 生态与农村环境学报. 2017(09)
[2]蒸汽爆破和化学处理对玉米秸秆化学成分的影响[J]. 韩浩然,常娟,尹清强,王平. 江苏农业科学. 2017(08)
[3]糖类基质厌氧发酵产甲烷特性研究[J]. 杨海静,张艳萍. 广州化工. 2016(07)
[4]规模化沼气工程沼液综合处理与利用的研究进展[J]. 陈超,阮志勇,吴进,高立洪,宋金龙,王彦伟,徐彦胜,韦秀丽,徐凤花. 中国沼气. 2013(01)
本文编号：3350372
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3350372.html
