内蒙古地区牛粪综合利用基于太阳能沼气罐的沼气发酵特性研究

发布时间：2022-07-16 14:30

　　牛粪就是一种很好的生物质资源.含有丰富的营养物质和矿物质元素。内蒙古地区农牧业非常发达,据统计内蒙古有奶牛数量近四百万头,随之每年产生的牛粪尿就有8000万吨,因此发酵原料丰富,利用牛粪制取沼气,并进行综合利用处很多。沼气作为一种天然、无污染的可再生能源,作为经济快速发展的能源需要发挥着越来越重要的地位。本试验在设计的太阳能沼气罐为试验设备的基础上,监测产气量的变化以及加热系统温度的变化数据,分析太阳能加热沼气发酵罐的产气特性以及罐内温度的变化规律。试验分别在温度为1 0℃、1 8℃、35℃以及搅拌频次为0、1、2的情况下进行组合试验,最后探究最佳试验组合。通过试验得出：温度对沼气的产生起到关键性作用；搅拌在适宜的条件下也起到了增加沼气产量的作用,但过分的搅拌反而会扰乱微生物发酵的正常进行。通过试验数据看出,总沼气产气量的关系为（25℃、2n/d）> （25℃、1n/d）>（25℃、0n/d）>（18℃、1n/d）>（18℃、2n/d）>（18℃、0n/d）> （10℃、1n/d）>（10℃、0n/d）>（10℃、2n/d）。最佳的组合为... 

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摘要
Abstract
1. 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的和意义
        1.2.1 牛粪综合利用的现实意义
        1.2.2 牛粪沼气厌氧发酵的意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1国外沼气发展现状
        1.3.2 国内沼气发展现状
    1.4 沼气池厌氧发酵存在问题
        1.4.1 发酵技术中存在的问题
        1.4.2 成本及维护存在的问题
        1.4.3 内蒙古地区沼气发展中出现的问题
    1.5 本文主要研究内容及技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
2 沼气发酵原理及工艺条件
    2.1 沼气发酵工艺
    2.2 影响沼气厌氧发酵的因素
        2.2.1 严格的厌氧环境
        2.2.2 发酵温度
        2.2.3 C/N配比
        2.2.4 接种物
        2.2.5 搅拌
        2.2.6 pH
        2.2.7 固含率(TS)
3 实验沼气设备
    3.1 农村家用沼气池的分析
    3.2 沼气罐的总体结构
    3.3 太阳能加热系统
        3.3.1 真空管式热管太阳能集热器
4. 试验仪器介绍与试验
    4.1 试验测试仪器及设备
        4.1.1 G2.5燃气表
        4.1.2 马弗炉
        4.1.3 COD便携测试仪
        4.1.4 温度测试仪
        4.1.5 试验仪器连接
    4.2 实验主要测定项目及方法
        4.2.1 产气量
        4.2.2 温度
        4.2.3 TS、VS去除率
        4.2.4 化学需氧量(COD)
        4.2.5 pH值
        4.2.6 挥发性脂肪酸(VFA)
    4.3 实验材料及方法
    4.4 实验方案
5 结果与分析
    5.1 单因子试验探究
        5.1.1 太阳能加热措施对沼气罐内温度的影响
        5.1.2 太阳能加热措施对沼气罐产气量的影响
        5.1.3 搅拌对沼气罐产气量的影响
        5.1.4 累积产气量
        5.1.5 沼气发酵过程住pH值的变化
    5.2 沼气罐的影响因素的交互作用的分析
        5.2.1 因素水平的选择
        5.2.2 直观分析
        5.2.3 方差分析
            5.2.3.1 平均日产气量的方差分析
            5.2.3.2 累积产气量的方差分析
            5.2.3.3 产气率的方差分析
    5.3 最佳试验结果分析
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3662686