秸稈兩相厭氧發(fā)酵相分離技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)作物秸稈的處理問(wèn)題日益嚴(yán)峻，將農(nóng)作物秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣是秸稈資源化的有效途徑之一，受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。兩相厭氧發(fā)酵工藝因可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的分離，產(chǎn)氣效率和有機(jī)負(fù)荷較傳統(tǒng)的單相工藝明顯提高，具有更好的應(yīng)用前景。本文主要針對(duì)在實(shí)際運(yùn)行中，秸稈兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分離效果不好，產(chǎn)酸相產(chǎn)氣較多，而產(chǎn)甲烷相產(chǎn)氣率較低，導(dǎo)致秸稈生物轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)氣品質(zhì)差等問(wèn)題進(jìn)行了研究。期望通過(guò)相關(guān)調(diào)控措施研究，減少產(chǎn)酸

2、相產(chǎn)氣、提高產(chǎn)甲烷相的產(chǎn)氣量，這對(duì)工程運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸相的敞口運(yùn)行至關(guān)重要，最終達(dá)到減少工程投資、方便操作運(yùn)行和隨時(shí)進(jìn)出料的目的。
　　 1.通過(guò)對(duì)回流液進(jìn)行曝氣處理，來(lái)研究其對(duì)相分離的影響。結(jié)果表明:回流液曝氣處理與未曝氣處理系統(tǒng)的COD、SCOD、VFA、日產(chǎn)氣量、日產(chǎn)甲烷含量、累積產(chǎn)氣量、累積產(chǎn)甲烷量，曝氣與未曝氣處理間沒(méi)有明顯的差別;曝氣處理后回流液的pH明顯較曝氣前與未曝氣處理明顯增加，但是對(duì)兩相分離并沒(méi)有明顯影響;曝氣

3、處理對(duì)稻秸纖維素、半纖維素及木質(zhì)素的降解也沒(méi)有明顯影響。故對(duì)回流液曝氣處理不能實(shí)現(xiàn)相分離的目的。
　　 2.試驗(yàn)以葡萄糖為底物，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵液起始pH值及向厭氧反應(yīng)器內(nèi)曝氣，研究pH調(diào)節(jié)與曝氣處理對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量及產(chǎn)甲烷量的影響。結(jié)果表明:通過(guò)持續(xù)曝氣處理，降低了反應(yīng)器料液的pH值、提高了反應(yīng)器料液的氧化還原電位、促使反應(yīng)器中異丁酸和異戊酸積累，同時(shí)能夠降低反應(yīng)器的產(chǎn)氣量及甲烷濃度，其中最大與最小累積產(chǎn)氣量之間相差5倍左右;最大

4、與最小累積產(chǎn)甲烷量之間相差330多倍;綜合試驗(yàn)結(jié)果，起始pH值、曝氣間隔時(shí)間及曝氣量分別為6.0、8h和5L對(duì)厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣量和產(chǎn)甲烷量的抑制有明顯效果。
　　 3.為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)2的效果，將實(shí)驗(yàn)2獲得的參數(shù)在秸稈兩相厭氧系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證，將兩相系統(tǒng)的產(chǎn)酸相的起始pH值、曝氣間隔時(shí)間及曝氣量分別設(shè)置為6.0、8h和5L。結(jié)果表明:適宜的曝氣處理間隔時(shí)間和起始pH調(diào)節(jié)能抑制產(chǎn)酸相產(chǎn)氣能力及產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)甲烷能力，但是曝氣處理兩相系統(tǒng)產(chǎn)甲烷