混合厌氧发酵底物有机组分与发酵条件交互作用研究
发布时间：2021-12-10 16:57
混合发酵能够使发酵底物在发酵特性方面相互调节,产生积极的相互作用,并且不会导致抑制现象,提高发酵效率。由于不同研究中所用原料的底物构成不同导致了发酵结果的差异;而不同发酵条件对厌氧发酵的影响也导致了结果的差异。本试验选择底物中直接参与发酵的碳水化合物、蛋白质、脂肪的不同比例作为混合底物,研究中温35℃、高温55℃,底物浓度12、20、28 g VS·L-1,接种比例1.2:1、1.8:1、2.4:1进行厌氧发酵试验。探讨发酵条件对不同有机组分配比底物厌氧发酵产甲烷效果影响,旨在为不同原料混合发酵标准的建立及最优发酵条件的筛选提供理论依据。得到主要结论如下:（1）温度对不同比例有机组分底物厌氧发酵效果的影响温度对不同比例有机组分的厌氧发酵效果有显著影响,随温度升高,发酵系统的挥发性脂肪酸（VFA）含量与pH明显增加,与55℃相比,35℃下各系统发酵较为稳定。在不同发酵温度下,有机组分对累积甲烷产量的影响均达到极显著水平（P<0.01）,中温35℃时,最优碳水化合物:油脂:蛋白质有机组分配比为20:50:30;高温55℃时,碳水化合物:油脂:蛋白质=40:40:...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
3.1 温度对不同比例有机组分底物厌氧发酵效果的影响3.1.1 日甲烷产量如图3-1所示，各有机配比的日产气量在不同温度条件下的变化趋势基本一致，随着温度的升高产气高峰出现时间推迟，各处理的产气高峰减少但峰值增大。35℃时，各处理均出现两个产气高峰，出现时间分别在第7-11 d和第20-22 d；55℃时，各处理只出现一次产气高峰，时间在第14-33 d。35℃条件下，S3仅在第7 d出现一次产气高峰
1.2 累积甲烷产量及气化率如表 3-1 所示，温度、有机组分配比和温度×有机组分配比对累积甲烷产量的达到极显著水平（P＜0.01）。如图 3-2 和 3-3 所示，在发酵温度为 35℃和 5累积甲烷产量分别在 276.7-561.1 mL·g VS-1、241.0-492.7mL·g VS-1范围内，在 45.6-90.9 %和 33.4-70.7 %范围内。较 35℃， 55℃下的 S2 和 S3 配比的累积量和气化率显著提高，累积甲烷产量分别提高了 24.6%，32.6%，气化率提高 259%；而 S1 和 S4 配比的累积甲烷产量和气化率显著降低，累积甲烷产量分别降42.4%，30.6%，气化率降低了 45.0%，31.4%。在发酵温度 35℃下，S1 的累积和气化率显著高于其它配比，其累积产气量和气化率分别为 561.1 mL·g VS-9 %；在发酵温度 55℃下，S2 的累积产气量和气化率显著高于其余配比，其累量和气化率分别为 497.4 mL·g VS-1和 70.7 %。不同温度下，不同组分比例对积产气量和气化率的变化趋势不同，35℃条件下，最大产气量和气化率出现其次是 S2，S4，最小产气量和气化率配比为 S3；50℃时，S2 产气量和气化率其次为 S3，S1，最小为 S4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对牛粪与番茄秸秆厌氧发酵产气的影响[J]. 庞震鹏,李永平,朱教宁,汤昀,张晓晨,籍增顺. 山西农业科学. 2018(08)
[2]“一带一路”下我国能源产业发展现状分析[J]. 齐晓悦. 中国商论. 2018(14)
[3]接种率对农村有机生活垃圾厌氧发酵的影响[J]. 罗臣乾,张国治,魏珞宇,施国中,申禄坤,甄月月,张敏. 中国沼气. 2018(02)
[4]猪粪和玉米秸秆的不同配方比对厌氧发酵产沼气的影响[J]. 王悦,张润,刘莎. 现代农村科技. 2018(03)
[5]秸秆为主混合原料厌氧发酵高效制取沼气分析[J]. 周奕博,焦有宙,贺超,黄淼鑫. 现代牧业. 2017(04)
[6]有机负荷对鸡粪厌氧发酵产气特性及其动力学的影响[J]. 傅国志,马宗虎,廖子文. 安徽农业科学. 2017(27)
[7]温度对城市生活垃圾和厌氧颗粒污泥联合厌氧发酵的影响[J]. 王韬,冯守帅,杨海麟,黄兴,唐嘉鼎,吴泉钱,顾利星,陆东亮. 环境工程学报. 2017(10)
[8]“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念研究[J]. 单敏. 科技经济导刊. 2017(03)
[9]温度及总固体浓度对实验动物粪便厌氧发酵产气特性的影响[J]. 韩东全,董良杰. 农业与技术. 2017(01)
[10]混合厌氧发酵产沼气研究进展[J]. 付尹宣,桂双林,廖梦垠,江成,夏嵩. 能源研究与管理. 2016(01)
博士论文
[1]餐厨废弃物厌氧发酵特性研究[D]. 刘丹.东北农业大学 2014
[2]羊粪厌氧消化影响因素分析及产气特性研究[D]. 张彤.西北农林科技大学 2014
[3]厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究[D]. 张存胜.北京化工大学 2013
[4]混合原料沼气厌氧发酵影响因素分析及工艺优化[D]. 王晓娇.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]农村有机生活垃圾厌氧发酵工艺的研究[D]. 罗臣乾.中国农业科学院 2018
[2]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
[3]总固体浓度和粪秆比对沼气发酵的影响[D]. 杨贵运.山东农业大学 2015
[4]牛粪和玉米秸秆混合底物两相发酵工艺产甲烷效能研究[D]. 孟祥博.哈尔滨工业大学 2014
[5]牛粪和厨余垃圾混合厌氧消化实验研究[D]. 姚猛.西南交通大学 2013
[6]利用太阳能提高猪粪生物质能转化的综合生态工程[D]. 董飞青.浙江大学 2012
[7]餐厨垃圾与污泥高固体浓度厌氧发酵产沼气研究[D]. 赵云飞.江南大学 2012
[8]高固体浓度猪粪的厌氧发酵特性研究[D]. 王悦超.复旦大学 2011
[9]不同温度下总固体浓度对厌氧发酵产气特性的影响[D]. 宋籽霖.西北农林科技大学 2010
[10]养猪场废液厌氧发酵反应影响因素的研究[D]. 于涛.西华大学 2008
本文编号：3533028
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
3.1 温度对不同比例有机组分底物厌氧发酵效果的影响3.1.1 日甲烷产量如图3-1所示，各有机配比的日产气量在不同温度条件下的变化趋势基本一致，随着温度的升高产气高峰出现时间推迟，各处理的产气高峰减少但峰值增大。35℃时，各处理均出现两个产气高峰，出现时间分别在第7-11 d和第20-22 d；55℃时，各处理只出现一次产气高峰，时间在第14-33 d。35℃条件下，S3仅在第7 d出现一次产气高峰
1.2 累积甲烷产量及气化率如表 3-1 所示，温度、有机组分配比和温度×有机组分配比对累积甲烷产量的达到极显著水平（P＜0.01）。如图 3-2 和 3-3 所示，在发酵温度为 35℃和 5累积甲烷产量分别在 276.7-561.1 mL·g VS-1、241.0-492.7mL·g VS-1范围内，在 45.6-90.9 %和 33.4-70.7 %范围内。较 35℃， 55℃下的 S2 和 S3 配比的累积量和气化率显著提高，累积甲烷产量分别提高了 24.6%，32.6%，气化率提高 259%；而 S1 和 S4 配比的累积甲烷产量和气化率显著降低，累积甲烷产量分别降42.4%，30.6%，气化率降低了 45.0%，31.4%。在发酵温度 35℃下，S1 的累积和气化率显著高于其它配比，其累积产气量和气化率分别为 561.1 mL·g VS-9 %；在发酵温度 55℃下，S2 的累积产气量和气化率显著高于其余配比，其累量和气化率分别为 497.4 mL·g VS-1和 70.7 %。不同温度下，不同组分比例对积产气量和气化率的变化趋势不同，35℃条件下，最大产气量和气化率出现其次是 S2，S4，最小产气量和气化率配比为 S3；50℃时，S2 产气量和气化率其次为 S3，S1，最小为 S4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对牛粪与番茄秸秆厌氧发酵产气的影响[J]. 庞震鹏,李永平,朱教宁,汤昀,张晓晨,籍增顺. 山西农业科学. 2018(08)
[2]“一带一路”下我国能源产业发展现状分析[J]. 齐晓悦. 中国商论. 2018(14)
[3]接种率对农村有机生活垃圾厌氧发酵的影响[J]. 罗臣乾,张国治,魏珞宇,施国中,申禄坤,甄月月,张敏. 中国沼气. 2018(02)
[4]猪粪和玉米秸秆的不同配方比对厌氧发酵产沼气的影响[J]. 王悦,张润,刘莎. 现代农村科技. 2018(03)
[5]秸秆为主混合原料厌氧发酵高效制取沼气分析[J]. 周奕博,焦有宙,贺超,黄淼鑫. 现代牧业. 2017(04)
[6]有机负荷对鸡粪厌氧发酵产气特性及其动力学的影响[J]. 傅国志,马宗虎,廖子文. 安徽农业科学. 2017(27)
[7]温度对城市生活垃圾和厌氧颗粒污泥联合厌氧发酵的影响[J]. 王韬,冯守帅,杨海麟,黄兴,唐嘉鼎,吴泉钱,顾利星,陆东亮. 环境工程学报. 2017(10)
[8]“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念研究[J]. 单敏. 科技经济导刊. 2017(03)
[9]温度及总固体浓度对实验动物粪便厌氧发酵产气特性的影响[J]. 韩东全,董良杰. 农业与技术. 2017(01)
[10]混合厌氧发酵产沼气研究进展[J]. 付尹宣,桂双林,廖梦垠,江成,夏嵩. 能源研究与管理. 2016(01)
博士论文
[1]餐厨废弃物厌氧发酵特性研究[D]. 刘丹.东北农业大学 2014
[2]羊粪厌氧消化影响因素分析及产气特性研究[D]. 张彤.西北农林科技大学 2014
[3]厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究[D]. 张存胜.北京化工大学 2013
[4]混合原料沼气厌氧发酵影响因素分析及工艺优化[D]. 王晓娇.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]农村有机生活垃圾厌氧发酵工艺的研究[D]. 罗臣乾.中国农业科学院 2018
[2]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
[3]总固体浓度和粪秆比对沼气发酵的影响[D]. 杨贵运.山东农业大学 2015
[4]牛粪和玉米秸秆混合底物两相发酵工艺产甲烷效能研究[D]. 孟祥博.哈尔滨工业大学 2014
[5]牛粪和厨余垃圾混合厌氧消化实验研究[D]. 姚猛.西南交通大学 2013
[6]利用太阳能提高猪粪生物质能转化的综合生态工程[D]. 董飞青.浙江大学 2012
[7]餐厨垃圾与污泥高固体浓度厌氧发酵产沼气研究[D]. 赵云飞.江南大学 2012
[8]高固体浓度猪粪的厌氧发酵特性研究[D]. 王悦超.复旦大学 2011
[9]不同温度下总固体浓度对厌氧发酵产气特性的影响[D]. 宋籽霖.西北农林科技大学 2010
[10]养猪场废液厌氧发酵反应影响因素的研究[D]. 于涛.西华大学 2008
本文编号：3533028
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