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混合原料厌氧发酵工艺的响应面优化研究

李芳  
【摘要】:厌氧发酵即厌氧消化,是指有机物(如畜禽粪便、农作物秸秆等)在厌氧条件下,经过各种厌氧菌的降解作用,最终形成甲烷和二氧化碳等混合气体,即沼气的过程。通过厌氧发酵将秸秆、粪便转化为沼气,在充分利用生物质能源的同时,还可杀灭其中大部分的虫卵及细菌。在混合发酵原料配比方面,单一因素对产气量影响方面的报道比较多,如畜禽粪便与农作物秸秆按一定比例混合厌氧消化特性、总固体浓度对厌氧发酵产气量的影响、温度对厌氧发酵产气特性的影响等,但对多个因素的交互作用以及对比各主要影响因素对产气量的影响程度方面的研究不足。 在35℃研究条件下,依照单因素试验研究粪便(猪粪与牛粪的)比例、粪便秸秆(猪粪与牛粪的总量与秸秆的)比例、总固体含量(TS)对厌氧发酵的影响结果基础上,通过采用中心组合试验设计,以猪粪、牛粪分别与玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆为混合发酵原料,研究猪粪与牛粪混合比例、粪便与秸秆混合比例、总固体含量以及不同因素组合对厌氧发酵产气量的影响,比较猪粪与牛粪混合比例、粪便与秸秆混合比例、总固体含量3个因素对累积产气量的影响程度,并应用响应面分析法,旨在探讨猪粪、牛粪与玉米(小麦或水稻)秸秆混合原料厌氧发酵的优化工艺。得出了猪粪牛粪与秸秆混合原料厌氧发酵的产气量与产气速率决定于原料配比和总固体含量的多少。具体结论如下: (1)猪粪、牛粪与玉米秸秆混合发酵 单因素试验结果表明,5个不同粪便比例中,以猪粪与牛粪1∶1比例的厌氧发酵累积产气量最高;3个不同粪便秸秆比例中,以粪便与秸秆1.86:1比例的厌氧发酵累积产气量最高;5个不同总固体含量中,总固体含量11%的累积产气量最高。 以响应面优化结果在粪便比例为1.06﹕1、粪便秸秆比例为2.94﹕1、总固体含量为10.68%的试验条件下,厌氧发酵具有最大的产气量,即17275mL。各因素对累积产气量的影响程度依次为:粪便秸秆比例>总固体含量>粪便比例。 (2)猪粪牛粪与小麦秸秆混合发酵 单因素试验结果5个不同粪便比例中,以猪粪与牛粪比例为1∶1的厌氧发酵累积产气量最高;3个不同粪便秸秆比例中,以粪便与秸秆比例为1.86:1的厌氧发酵累积产气量最高;5个不同总固体含量中,总固体含量11%的累积产气量最高。 以响应面优化结果在粪便比例为1.08﹕1、粪便秸秆比例为2.11﹕1、总固体含量为10.08%的试验条件下,厌氧发酵具有最大的产气量,即16166mL。各因素对累积产气量的影响程度依次为:总固体含量>粪便秸秆比例>粪便比例。 (3)猪粪牛粪与水稻秸秆混合发酵 单因素试验结果5个不同粪便比例中,以猪粪与牛粪比例为1∶1的厌氧发酵累积产气量最高;3个不同粪便秸秆比例中,粪便与秸秆比例为1.86:1的厌氧发酵累积产气量最高;5个不同总固体含量中,总固体含量11%的累积产气量最高。 以响应面优化结果在粪便比例为1.16﹕1、粪便秸秆比例为2.23﹕1、总固体含量为9.84%的试验条件下,厌氧发酵具有最大的产气量,即14708mL。各因素对累积产气量的影响程度依次为:总固体含量>粪便秸秆比例>粪便比例。


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1 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
2 钱伯章;秸秆厌氧发酵制氢产气量提高[N];中国化工报;2009年
3 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
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