收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

稻秸厌氧发酵工程运行技术参数研究

李玉春  
【摘要】:利用作物秸秆生产可再生能源是解决秸秆环境污染和开辟可再生能量的重要途径之一。秸秆厌氧消化产沼气在我国农村能源发展中占有十分重要的地位。本文以江苏省金坛市直溪镇汀湘村秸秆发酵集中供气站为平台,进行了不同添加物对秸秆厌氧发酵影响的两个批次试验;在室内条件下进行了不同碳氮比对稻秸厌氧发酵产气以及氮素利用率影响试验,此外,还进行了秸秆沼渣堆肥等试验研究,为实现稻秸高效的能源转化、提高其生物产气量、秸秆沼气工程运行与秸秆沼渣的合理施用提供理论依据与技术参数。 1.在江苏省金坛市直溪镇汀湘村秸秆发酵集中供气站进行不同添加物对秸秆发酵影响实验,第一批次试验设置了4个处理:秸秆+伴侣(TS15%,回流)、秸秆+猪粪(TS10%)、秸秆+人粪尿(TS10%)、秸秆+伴侣(TS10%)。结果发现:(1)回流效果不明显;(2)TS产气率很低(0.2-0.3m3/kgTS);(3)秸秆漂浮高度很大(45-65cm);(4)除水装置和流量表安装顺序错误。 2.针对第一批次试验出现的问题,进行了第二批次试验,设置了3处理:T1(秸秆+猪粪),T2(粉碎秸秆+伴侣)和T3(整株秸秆+伴侣)。结果发现:T2(粉碎秸秆+伴侣)与T3(整株秸秆+伴侣)相比,粉碎秸秆显著提高了秸秆的产气量;在扣除猪粪的产气之后,T1(秸秆+猪粪)的累计产气量和TS、VS产气量均比T2(粉碎秸秆+伴侣)低;从成本上分析,秸秆粉碎虽然能提高产气量,但因粉碎需要人力与电力,从而增加了产气成本。 为了进一步分析秸秆厌氧发酵中沼液回流的效果,在第一批次发酵试验结束后,采集厌氧发酵池中不同深度与同一深度不同地点秸秆发酵残渣,进行产气潜力试验,为改进沼液回流装置的布局设计、回流方法及回流参数优化提供理论依据。结果表明:(1)不同层面的产气潜力不同;上层中层下层;(2)距离回流口的远近也影响沼渣产气潜力:距回流口近的距回流口近的。 对农户沼气使用情况进行跟踪调查,结果表明:随着户均人口的增加,每人每天用气量呈递减:一口之家的每人每天用气量为0.502m3,两口之家为0.233m3,五口之家的最少,为0.188m3。 3.在室内中温(35℃)、总固体(TS)8%条件下,以尿素调节稻秸的C/N,研究不同C/N对稻秸厌氧发酵过程的影响,并对厌氧发酵过程中氮素的形态转化及去向进行了重点研究,结果表明:(1)C/N对稻秸厌氧发酵产气的影响较大,C/N太高发酵初期会出现酸化抑制产气,以C/N为25:1的产气效果最好,TS产气量为286.82mL/g,不同C/N对甲烷含量的影响不大,各处理平均甲烷含量均在55%左右;(2)厌氧发酵后,稻秸的VS、纤维素和半纤维素被厌氧微生物大量分解,其含量大幅降低,木质素相对被浓缩,纤维素结晶区也受到较大破坏,FTIR和XRD的结果与常规分析的结果一致;(3)厌氧发酵后,氮素的形态和分布均发生了较大变化,且受厌氧发酵初始C/N的影响较大。氮素主要流向沼液中,但随着初始C/N的提高,保留在沼渣中氮素的比例增加;厌氧发酵后厌氧系统中氮素以铵态氮和有机氮为主,随着C/N增加,氮中铵态氮的比重降低,有机氮的比重增加;厌氧发酵后,各处理氮素均有较大的损失,氮素损失率随着C/N的提高而降低;硝态氮无论是在沼渣还是沼液中含量均不高。 4.以秸秆发酵集中供气站第二批次试验的沼渣为研究对象,进行堆肥实验,在堆肥过程中挥发性固体重、总有机碳和pH不断下降。全氮和铵态氮在堆肥过程中先上升,后下降。T2(粉碎)要比T3(整株)的要先腐熟,这也与第二章中T2(粉碎)和T3(整株)的产气情况相吻合:产气越多,被微生物分解的有机物消耗的多,再进行堆肥可被微生物利用的物质就会相对减少。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吴珂;秦国辉;赵孝文;;高纬度高温厌氧发酵控制系统设计[J];科技创新导报;2009年28期
2 邹星星;郑正;陈广银;罗艳;;添加蚓粪对玉米秸秆厌氧发酵产气特性的影响[J];生态与农村环境学报;2010年02期
3 唐向阳;唐蓉;高国涛;房镇;孙旭海;;农业废弃物高温干式厌氧发酵的中试[J];中国资源综合利用;2010年08期
4 马兴元;马君;刘琪;;小麦秸秆的氨化厌氧发酵工艺及影响因素研究[J];农业环境科学学报;2012年11期
5 王焕庭;;厌氧发酵技术在处理屠宰污水中的应用[J];中国沼气;1988年02期
6 袁伯威;余海晨;许丹宇;;城市生活垃圾压榨分离/厌氧发酵工艺技术探索及实验[J];广东化工;2014年14期
7 董春娟;厌氧发酵中毒性物质的反应[J];太原理工大学学报;2002年02期
8 钱午巧,包武,陈彪,林代炎,卢济事;利用厌氧发酵技术综合治理畜牧业污染的探讨[J];福建能源开发与节约;2003年03期
9 李慧强;夏吉庆;田晓峰;;哈尔滨市污水厌氧发酵处理可行性研究[J];黑龙江科技信息;2007年08期
10 夏吉庆;李文哲;;固体有机废弃物厌氧发酵装置研究进展[J];东北农业大学学报;2007年05期
11 宋亚婵;李涛;任保增;江振西;;玉米秸秆厌氧发酵生物制氢流变学性质的研究[J];河北化工;2008年02期
12 杨莉;张珍;叶皓;余雪梅;;厌氧发酵影响因素及产物分析[J];江西化工;2009年03期
13 邱凌;王晓曼;邱玉桥;郑敏;冯茵菲;;不同草坪草废料厌氧发酵试验研究[J];中国沼气;2009年05期
14 庞小平;牛明芬;王赛月;刘知远;;北方玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵条件[J];生态学杂志;2011年01期
15 沈炳国;黄安娜;王能杰;胡代平;;宁波大型餐厨垃圾厌氧发酵装置简介[J];中国沼气;2011年01期
16 王晓娇;杨改河;冯永忠;任广鑫;韩新辉;宋籽霖;;牲畜粪便与秸秆混合的厌氧发酵效果及影响因素分析[J];农业环境科学学报;2011年12期
17 李金平;周丹丹;张庆芳;翟盼盼;冯荣;;温度对高浓度恒温厌氧发酵产沼气成分的影响[J];兰州理工大学学报;2012年06期
18 肖进彬;陈红;刘红云;张波;;木醋液对玉米秸秆厌氧发酵的促进作用研究[J];中国沼气;2013年01期
19 梁芳;包先斌;王海洋;陈祥;;国内外干式厌氧发酵技术与工程现状[J];中国沼气;2013年03期
20 廖家林;赵明星;黄振兴;阮文权;;油脂降解及其对餐厨废水厌氧发酵性能影响[J];食品与生物技术学报;2013年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗艳;陈广银;罗兴章;郑正;郑斌国;方彩霞;;篁竹草厌氧发酵产气特性及结构变化研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
2 钱午巧;包武;陈彪;林代炎;卢济事;;利用厌氧发酵技术综合治理畜牧业污染的探讨[A];福建省科协第三届学术年会“能源可持续发展”研讨会论文专辑[C];2003年
3 何光设;蒋恩臣;;厌氧发酵过程数学模型研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第四分册[C];2005年
4 雷宇;马煜;刘士清;张无敌;尹芳;徐锐;李建昌;陈玉保;;宠物狗粪便厌氧发酵试验研究[A];2011年中国沼气学会学术年会暨第八届理事会第二次会议论文集[C];2011年
5 常国璋;席新明;郭康权;杨秀生;;不同原料配比对餐饮废弃物高温厌氧发酵的影响[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 唐蓉;;烟草废弃物高温干式厌氧发酵的中试研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
7 钱午巧;包武;陈彪;林代炎;卢济事;;利用厌氧发酵技术综合治理畜牧业污染的探讨[A];福建省农业工程学会2004年学术年会纪念学会建会20周年论文汇编[C];2004年
8 刘丹;李文哲;;两相厌氧发酵工艺的研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
9 庞小平;牛明芬;王赛月;王昊;;农作物秸秆厌氧发酵影响因素探讨[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
10 王阳;林聪;韩艳霄;程东林;;早熟禾厌氧发酵产气研究[A];2011年中国沼气学会学术年会暨第八届理事会第二次会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丹;餐厨废弃物厌氧发酵特性研究[D];东北农业大学;2014年
2 张存胜;厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究[D];北京化工大学;2013年
3 杨天学;玉米秸秆干式厌氧发酵转化机理及微生物演替规律研究[D];武汉大学;2014年
4 楚莉莉;沼气高效厌氧发酵的条件及产气效应研究[D];西北农林科技大学;2011年
5 刘爽;混合原料厌氧发酵产氢产甲烷技术研究[D];东北农业大学;2013年
6 宋籽霖;秸秆沼气厌氧发酵的预处理工艺优化及经济实用性分析[D];西北农林科技大学;2013年
7 叶小梅;水葫芦厌氧发酵特性及工艺技术研究[D];南京农业大学;2011年
8 陈小举;钝齿棒杆菌厌氧发酵产琥珀酸的研究[D];合肥工业大学;2013年
9 陈祥;餐厨垃圾两相厌氧发酵氨氮特性与控制方法研究[D];浙江大学;2014年
10 陈彬;流域水葫芦控制与利用生态工程研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张彦;蚓粪促进厌氧发酵效果的试验研究[D];河南农业大学;2006年
2 刘杰博;汽爆秸秆两相法厌氧发酵试验研究[D];河南农业大学;2013年
3 周岭;有机废弃物厌氧发酵特性的研究[D];东北农业大学;2003年
4 李想;农业废弃物干法厌氧发酵关键参数优化研究[D];中国农业科学院;2007年
5 于涛;养猪场废液厌氧发酵反应影响因素的研究[D];西华大学;2008年
6 罗志华;玉米秸秆厌氧发酵试验研究[D];河南农业大学;2007年
7 李芳;混合原料厌氧发酵工艺的响应面优化研究[D];西北农林科技大学;2013年
8 仇倩倩;椰子废弃物干法厌氧发酵工艺的研究[D];海南大学;2013年
9 李倩;秸秆厌氧发酵影响因素的研究[D];东北大学;2014年
10 白娜;种植业有机废弃物厌氧发酵产气特性及动态工艺学研究[D];中国农业科学院;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 平卫东;南丰生猪污物“厌氧发酵”环保又经济[N];抚州日报;2008年
2 记者 胡左;我首条垃圾联合厌氧发酵生产线运行[N];科技日报;2009年
3 张继东;城市生物质垃圾联合厌氧发酵工艺在东胜区实现工厂化生产[N];鄂尔多斯日报;2010年
4 钱伯章;秸秆厌氧发酵制氢产气量提高[N];中国化工报;2009年
5 尚东 编译;厌氧发酵:城市垃圾处理新方法[N];中国房地产报;2006年
6 史晓龙;国家专款支持农业固体废弃物转化研究[N];中国税务报;2007年
7 本报记者 李晓岩;专家勾勒生物基化学品路线图[N];中国化工报;2006年
8 记者 陈红阳 特约通讯员 吴阁玮;我市可望实现沼气产业化[N];湛江日报;2009年
9 特约记者 魏建军;循环经济产业链让玉米增值6倍[N];中国化工报;2007年
10 杜杰;畜禽粪便能生产高效有机肥[N];中国乡镇企业报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978