牛粪与玉米秸秆不同配比厌氧发酵的产气性能
发布时间：2021-09-01 23:07
【目的】研究牛粪与玉米秸秆不同配比混合厌氧发酵的产气性能,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。【方法】采用自制的1 L厌氧反应器,以牛粪和玉米秸秆为发酵原料,设置牛粪与玉米秸秆干物质质量比分别为10∶0（对照）, 8∶2,6∶4,4∶6,2∶8和0∶10共6个处理,在物料总干物质质量分数8%、发酵温度（35±1）℃条件下进行厌氧发酵产气试验,分析不同产气指标的变化规律。【结果】在产气方面,牛粪与玉米秸秆按不同比例混合厌氧发酵的4个处理日产气量变化趋势为先快速升高后平稳下降,发酵第2～3天达到产气峰值,较对照提前2～3 d;当牛粪与玉米秸秆的干物质质量比为2∶8时,累积产气量、甲烷总产量及挥发性固体产甲烷量均高于其他处理,分别达13 061.7 mL、6 911.4 mL和0.170 L/g,较单一牛粪发酵处理（对照）分别提高52.47%,41.48%和34.92%。在发酵系统稳定性方面,牛粪与玉米秸秆不同比例混合厌氧发酵的4个处理均在发酵第5天pH值达到最低,挥发性脂肪酸质量浓度达到最高,较对照提前2 d达到极值;发酵5 d时,牛粪与玉米秸秆干物质质量比为2∶8的处理pH值低于其他处理,为...
【文章来源】：西北农林科技大学学报(自然科学版). 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
牛粪与玉米秸秆不同配比混合厌氧发酵的日产气量
由图3可知,T5处理的累积产气量增长明显优于其他处理,发酵第15天,T5处理累积产气量达到9 056.1 mL;发酵第40天,各处理累积产气量差异较大,由高到低的顺序依次为T5>T4>T6>T3>T2>T1,其中T5处理的累积产气量最高,达到13 061.7 mL,分别较T1、T6处理提高52.47%和24.30%。说明牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的累积产气量优于单一发酵原料,且混合物料中随着玉米秸秆量的增加,产气量总体呈增加趋势,这可能与适宜配比混合物料的厌氧发酵有利于促进微生物增殖及代谢活动等有关。2.3 牛粪与玉米秸秆不同配比对混合厌氧发酵产气中甲烷含量的影响
由图4可知,各处理甲烷含量总体上随发酵时间推移呈先升后降并趋于稳定的趋势。在混合发酵4 d后甲烷含量均达到50%以上,可见各处理在混合发酵4 d后产甲烷菌进入活跃阶段,菌群数量进一步增多,能够迅速分解利用产酸阶段生成的乙酸等底物并将其转化为甲烷。发酵第10 d,各处理甲烷含量逐渐达到峰值(60%以上),说明发酵10 d后产甲烷菌进入反应活跃期。发酵30 d后,各处理甲烷含量均维持在50%左右直至反应结束,这可能是由于物料中可利用的有机质虽然在不断减少,产气量也相对逐渐减少,但此时产甲烷菌已形成一个稳定的菌群,故生产甲烷的能力依然维持在较高水平。2.4 牛粪与玉米秸秆不同配比对混合厌氧发酵甲烷产量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面法优化餐厨垃圾和牛粪混合两相厌氧发酵酸化条件[J]. 刘金力,洪秀杰,白岩,毕少杰,杨宏志,王彦杰. 农业环境科学学报. 2019(08)
[2]预处理对麦秆厌氧发酵产气特性的影响[J]. 丁绍兰,蒋术林,董凌霄,马瑜,龚贵金. 陕西科技大学学报. 2019(04)
[3]不同pH条件下剩余污泥厌氧发酵过程中溶出物的释放[J]. 吕景花,李婉婷,万芸菲,王建信,李云蓓,姜继韶. 环境工程学报. 2019(06)
[4]响应面法优化香蕉秸秆与猪粪混合厌氧发酵工艺研究[J]. 李桃,王纪坤,黄宇钊,冼萍. 环境污染与防治. 2019(01)
[5]低温下玉米秸秆与牛粪混合厌氧发酵产气特性研究[J]. 李军,韩冰阳,张曦彤. 环境工程. 2017(10)
[6]pH对餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程的影响[J]. 袁雨珍,肖利平,刘传平,窦飞. 生态环境学报. 2017(04)
[7]牛粪与玉米秸秆配比对混合厌氧发酵速率的影响[J]. 姜宗姗,平佳芃,郭延凯,陈兴华,郭建博,廉静. 河北科技大学学报. 2016(04)
[8]秸秆与畜禽粪便混合厌氧发酵产沼气特性研究[J]. 赵玲,王聪,田萌萌,李欣谕. 中国沼气. 2015(05)
[9]循环农业与“循环链”构建:经典案例、存在问题与发展选择[J]. 孟祥林. 河北科技大学学报(社会科学版). 2014(02)
[10]秸秆预处理技术存在的问题与发展前景[J]. 刘睿,万楚筠,黄茜,黄凤洪. 环境科学与技术. 2009(05)
博士论文
[1]产纤维素酶菌株筛选优化及对秸秆厌氧发酵的促进机制[D]. 赵肖玲.中国农业大学 2018
[2]温度和pH值调控对厌氧发酵产甲烷影响的研究[D]. 张彤.西北农林科技大学 2017
[3]中国畜牧业环境污染防治问题研究[D]. 孟祥海.华中农业大学 2014
硕士论文
[1]牛粪联合玉米秸秆混合厌氧发酵的因子优化[D]. 刘琬瑜.东北农业大学 2017
[2]牛粪与芦荟皮废弃物厌氧共发酵的实验研究[D]. 黄欣磊.西安建筑科技大学 2017
[3]牛粪和玉米秸秆混合厌氧消化产气性能研究[D]. 孙志岩.北京建筑大学 2016
[4]典型固体废弃物混合厌氧发酵比例优化及机理研究[D]. 杨朝勇.哈尔滨工业大学 2016
[5]餐厨垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的研究[D]. 吴清莲.哈尔滨工业大学 2015
[6]不同牲畜粪便与小麦秸秆混合厌氧发酵特性研究[D]. 邢杰.西北农林科技大学 2014
[7]玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵工艺优化研究[D]. 赵源亮.河南农业大学 2011
本文编号：3377817
【文章来源】：西北农林科技大学学报(自然科学版). 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
牛粪与玉米秸秆不同配比混合厌氧发酵的日产气量
由图3可知,T5处理的累积产气量增长明显优于其他处理,发酵第15天,T5处理累积产气量达到9 056.1 mL;发酵第40天,各处理累积产气量差异较大,由高到低的顺序依次为T5>T4>T6>T3>T2>T1,其中T5处理的累积产气量最高,达到13 061.7 mL,分别较T1、T6处理提高52.47%和24.30%。说明牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的累积产气量优于单一发酵原料,且混合物料中随着玉米秸秆量的增加,产气量总体呈增加趋势,这可能与适宜配比混合物料的厌氧发酵有利于促进微生物增殖及代谢活动等有关。2.3 牛粪与玉米秸秆不同配比对混合厌氧发酵产气中甲烷含量的影响
由图4可知,各处理甲烷含量总体上随发酵时间推移呈先升后降并趋于稳定的趋势。在混合发酵4 d后甲烷含量均达到50%以上,可见各处理在混合发酵4 d后产甲烷菌进入活跃阶段,菌群数量进一步增多,能够迅速分解利用产酸阶段生成的乙酸等底物并将其转化为甲烷。发酵第10 d,各处理甲烷含量逐渐达到峰值(60%以上),说明发酵10 d后产甲烷菌进入反应活跃期。发酵30 d后,各处理甲烷含量均维持在50%左右直至反应结束,这可能是由于物料中可利用的有机质虽然在不断减少,产气量也相对逐渐减少,但此时产甲烷菌已形成一个稳定的菌群,故生产甲烷的能力依然维持在较高水平。2.4 牛粪与玉米秸秆不同配比对混合厌氧发酵甲烷产量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]响应面法优化餐厨垃圾和牛粪混合两相厌氧发酵酸化条件[J]. 刘金力,洪秀杰,白岩,毕少杰,杨宏志,王彦杰. 农业环境科学学报. 2019(08)
[2]预处理对麦秆厌氧发酵产气特性的影响[J]. 丁绍兰,蒋术林,董凌霄,马瑜,龚贵金. 陕西科技大学学报. 2019(04)
[3]不同pH条件下剩余污泥厌氧发酵过程中溶出物的释放[J]. 吕景花,李婉婷,万芸菲,王建信,李云蓓,姜继韶. 环境工程学报. 2019(06)
[4]响应面法优化香蕉秸秆与猪粪混合厌氧发酵工艺研究[J]. 李桃,王纪坤,黄宇钊,冼萍. 环境污染与防治. 2019(01)
[5]低温下玉米秸秆与牛粪混合厌氧发酵产气特性研究[J]. 李军,韩冰阳,张曦彤. 环境工程. 2017(10)
[6]pH对餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程的影响[J]. 袁雨珍,肖利平,刘传平,窦飞. 生态环境学报. 2017(04)
[7]牛粪与玉米秸秆配比对混合厌氧发酵速率的影响[J]. 姜宗姗,平佳芃,郭延凯,陈兴华,郭建博,廉静. 河北科技大学学报. 2016(04)
[8]秸秆与畜禽粪便混合厌氧发酵产沼气特性研究[J]. 赵玲,王聪,田萌萌,李欣谕. 中国沼气. 2015(05)
[9]循环农业与“循环链”构建:经典案例、存在问题与发展选择[J]. 孟祥林. 河北科技大学学报(社会科学版). 2014(02)
[10]秸秆预处理技术存在的问题与发展前景[J]. 刘睿,万楚筠,黄茜,黄凤洪. 环境科学与技术. 2009(05)
博士论文
[1]产纤维素酶菌株筛选优化及对秸秆厌氧发酵的促进机制[D]. 赵肖玲.中国农业大学 2018
[2]温度和pH值调控对厌氧发酵产甲烷影响的研究[D]. 张彤.西北农林科技大学 2017
[3]中国畜牧业环境污染防治问题研究[D]. 孟祥海.华中农业大学 2014
硕士论文
[1]牛粪联合玉米秸秆混合厌氧发酵的因子优化[D]. 刘琬瑜.东北农业大学 2017
[2]牛粪与芦荟皮废弃物厌氧共发酵的实验研究[D]. 黄欣磊.西安建筑科技大学 2017
[3]牛粪和玉米秸秆混合厌氧消化产气性能研究[D]. 孙志岩.北京建筑大学 2016
[4]典型固体废弃物混合厌氧发酵比例优化及机理研究[D]. 杨朝勇.哈尔滨工业大学 2016
[5]餐厨垃圾厌氧发酵产挥发性脂肪酸的研究[D]. 吴清莲.哈尔滨工业大学 2015
[6]不同牲畜粪便与小麦秸秆混合厌氧发酵特性研究[D]. 邢杰.西北农林科技大学 2014
[7]玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵工艺优化研究[D]. 赵源亮.河南农业大学 2011
本文编号：3377817
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