猪粪产甲烷潜力模型及厌氧消化过程研究
发布时间：2021-08-05 00:51
我国是农业大国,每年都会产生大量的猪粪,而这些猪粪未经过充分利用。猪粪中拥有大量的有机物质,可以作为厌氧消化的优质材料。利用厌氧消化技术将猪粪中的有机质转化为清洁能源沼气,不但能改善现有环境问题,也具有经济效益。生物产甲烷潜力（BMP）是评价厌氧消化技术中的重要参数,可以通过联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告查阅缺省值,但是缺省值适合用于区域清单研究,用于生猪养殖场猪粪管理甲烷评价常存在较大不确定性。尽管实测可以得到较为准确的BMP值。但是BMP实验存在实验条件相对复杂,测试周期长,成本较高,可行性较低等特点,对于大部分生猪企业来说较难完成。同时猪粪中有机组分较为复杂,不同种类的猪粪中有机组分也存在不同,这对于猪粪的产甲烷潜力研究也存在着特别的意义。本文以保育猪,生长期猪,妊娠母猪为研究对象,利用傅里叶红外变化分析、三维荧光光谱分析,热重分析,紫外可见光谱分析等有机物定性分析方法,顶空-气象色谱法等定量检测方法,研究猪粪有机组分与产甲烷潜力之间的关系,建立数学模型,得到以下结论。（1）通过不同生长期猪粪中有机成分对生物产甲烷潜力的实验与分析,结果表明,保育猪粪便和生长猪粪便...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
005-2018年生猪养殖情况
第1章绪论9（3）常温有机物在厌氧消化中的迁移转化其次对猪粪厌氧消化过程中有机组分迁移转化过程进行研究，以生长期猪猪粪为研究对象，通过对消化液进行三维荧光光谱分析，总有机碳，紫外可见光谱分析等，以及对消化液底物进行傅里叶红外变化分析，热重分析，对固液两相进行有机定性分析。1.3.3研究技术路线本文采用下述技术路线，见图1-2。图1-2研究技术路线Fig1-2Researchtechnologyroute1.3.4研究意义近年来由于规模化养殖场不断发展，在生猪养殖中会产生大量的粪污，粪污中含有丰富的有机物质和氮磷元素，具有较高的资源化利用潜力，如随意堆放和丢弃，不仅会造成严重的环境污染，也是一种资源的浪费。利用沼气工程可以有效的实现猪粪的资源化问题，沼气工程的实质就是猪粪厌氧消化产生沼气，BMP值是这一工程的重要指标。由于BMP实验存在实验条件相对复杂，测试周期长，成本较高，可行性较低等特点，对于一些农业企业来说较难完成实验研究。
第2章不同生长期猪粪中有机成分对生物产甲烷潜力的影响分析11第2章不同生长期猪粪中有机成分对生物产甲烷潜力的影响分析2.1引言随着生猪养殖业不断的规模化发展，大量的猪粪随着规模化养殖场的出现而出现，这些猪粪中含有大量的有机质，通过厌氧消化可以变废为宝，但是不同的生长期的猪粪的BMP存在着差异，这些差异可能与其有机组分不同有关。因此本章研究在实验室条件下，对保育猪、生长猪及妊娠母猪三种猪粪进行BMP测试，同时对其有机成分进行检测。通过对比分析，初步研究产甲烷潜力与有机成分的相关性，探究猪粪有机成分与BMP的关系，研究成果可为提出基于粪便有机组分的BMP模型提供理论基矗2.2材料与方法2.2.1猪粪和沼液来源本研究使用的猪粪样品采集于北京市北部地区某养猪场的妊娠母猪（样品M），保育猪（样品B）和生长猪（样品S）猪舍。选择各类猪舍各一座，从每座猪舍各采集约4kg样品，经混匀后按照四分法获取样品1kg。将其运回到实验室，经过风干，进行破碎处理并过40目筛子筛选备用。从北京市北部地区某沼气站取沼液，作为实验接种液。实验开始前，采用差量法[54]分别测定沼液和三种猪粪的TS和VS值，测定结果见表2-1。根据表2-1数据计算厌氧消化瓶的猪粪和沼液投加量。表2-1.接种物和三种猪粪的TS和VS值Table2-1TSandVSofBiogasslurryandthreemanuresTS(%)VS(%)VS/TS(%)沼液7.043.955样品B92.27379样品S88.26776样品M90.573812.2.2实验装置与仪器设备采用全自动产甲烷测试系统（AMPTS测试系统）作为实验装置。图2-1AMPTS设备图Fig2-1ProcessdiagramofAMPTS
本文编号：3322732
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
005-2018年生猪养殖情况
第1章绪论9（3）常温有机物在厌氧消化中的迁移转化其次对猪粪厌氧消化过程中有机组分迁移转化过程进行研究，以生长期猪猪粪为研究对象，通过对消化液进行三维荧光光谱分析，总有机碳，紫外可见光谱分析等，以及对消化液底物进行傅里叶红外变化分析，热重分析，对固液两相进行有机定性分析。1.3.3研究技术路线本文采用下述技术路线，见图1-2。图1-2研究技术路线Fig1-2Researchtechnologyroute1.3.4研究意义近年来由于规模化养殖场不断发展，在生猪养殖中会产生大量的粪污，粪污中含有丰富的有机物质和氮磷元素，具有较高的资源化利用潜力，如随意堆放和丢弃，不仅会造成严重的环境污染，也是一种资源的浪费。利用沼气工程可以有效的实现猪粪的资源化问题，沼气工程的实质就是猪粪厌氧消化产生沼气，BMP值是这一工程的重要指标。由于BMP实验存在实验条件相对复杂，测试周期长，成本较高，可行性较低等特点，对于一些农业企业来说较难完成实验研究。
第2章不同生长期猪粪中有机成分对生物产甲烷潜力的影响分析11第2章不同生长期猪粪中有机成分对生物产甲烷潜力的影响分析2.1引言随着生猪养殖业不断的规模化发展，大量的猪粪随着规模化养殖场的出现而出现，这些猪粪中含有大量的有机质，通过厌氧消化可以变废为宝，但是不同的生长期的猪粪的BMP存在着差异，这些差异可能与其有机组分不同有关。因此本章研究在实验室条件下，对保育猪、生长猪及妊娠母猪三种猪粪进行BMP测试，同时对其有机成分进行检测。通过对比分析，初步研究产甲烷潜力与有机成分的相关性，探究猪粪有机成分与BMP的关系，研究成果可为提出基于粪便有机组分的BMP模型提供理论基矗2.2材料与方法2.2.1猪粪和沼液来源本研究使用的猪粪样品采集于北京市北部地区某养猪场的妊娠母猪（样品M），保育猪（样品B）和生长猪（样品S）猪舍。选择各类猪舍各一座，从每座猪舍各采集约4kg样品，经混匀后按照四分法获取样品1kg。将其运回到实验室，经过风干，进行破碎处理并过40目筛子筛选备用。从北京市北部地区某沼气站取沼液，作为实验接种液。实验开始前，采用差量法[54]分别测定沼液和三种猪粪的TS和VS值，测定结果见表2-1。根据表2-1数据计算厌氧消化瓶的猪粪和沼液投加量。表2-1.接种物和三种猪粪的TS和VS值Table2-1TSandVSofBiogasslurryandthreemanuresTS(%)VS(%)VS/TS(%)沼液7.043.955样品B92.27379样品S88.26776样品M90.573812.2.2实验装置与仪器设备采用全自动产甲烷测试系统（AMPTS测试系统）作为实验装置。图2-1AMPTS设备图Fig2-1ProcessdiagramofAMPTS
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