牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣工藝研究.pdf

1、20世紀(jì)90年代后期,隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的有效調(diào)整以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的快速推進(jìn),獸禽養(yǎng)殖業(yè)逐漸趨于規(guī)?；?、集約化,同時(shí)也從而導(dǎo)致獸禽糞便量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其周圍環(huán)境所能消納的容量。由于管理的相對(duì)滯后,以及自然分解能力水平的有限,嚴(yán)重的影響了生態(tài)環(huán)境及景觀、居民的身體健康。
　　利用厭氧消化產(chǎn)沼氣技術(shù)處理獸禽糞便不僅處理成本較低,即能減輕環(huán)境污染問(wèn)題,又能獲得沼氣能源,保護(hù)環(huán)境和廢棄物資源化的相互協(xié)調(diào),具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、能源、生態(tài)等諸多效益,在獸禽

2、糞便的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。本文圍繞牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣工藝,探討影響牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣工藝的關(guān)鍵因素。主要的研究結(jié)果如下:
　　不同溫度對(duì)牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣的影響:設(shè)定高溫(50±1℃),中溫(35±1℃)和常溫三個(gè)消化溫度,消化時(shí)間為30天。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫條件下牛糞厭氧消化啟動(dòng)最快,中溫次之,常溫最慢。由于高溫厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)氣量的不穩(wěn)定性,高溫消化、中溫消化及常溫消化的累積產(chǎn)氣量分別為99669mL、99640mL和19690

3、mL,同時(shí)纖維素的降解率隨消化溫度增高而增大,但考慮到沼氣產(chǎn)氣潛力及加熱的需求,選擇最佳的消化溫度對(duì)于經(jīng)濟(jì)節(jié)約是至關(guān)重要的因素之一,并且高溫厭氧消化更易受到毒性物質(zhì)及溫度波動(dòng)的影響,溫度的波動(dòng)會(huì)對(duì)厭氧消化工藝造成嚴(yán)重的影響。因此,相比高溫厭氧消化來(lái)講,中溫厭氧消化更加穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)。
　　高固體濃度厭氧消化工藝在中溫(35±1℃)條件下,考察了進(jìn)料總固體含量分別為15%,20%,25%,30%的新鮮牛糞在5L反應(yīng)器中厭氧消化產(chǎn)沼氣的消化

4、過(guò)程,四組厭氧消化期間都經(jīng)歷了產(chǎn)氣高峰,相對(duì)穩(wěn)定和結(jié)束三個(gè)階段。結(jié)果表明,隨著固含量的增大,累積產(chǎn)氣量也在增大,其值從小到大依次為60887ml,84670ml,89977ml,122975ml。VS去除率分別為32.9%,25.3%,21.9%,16.45%,進(jìn)出料pH值均在6.8-7.4之間,實(shí)現(xiàn)厭氧消化的順利啟動(dòng),但纖維素的降解率并沒(méi)有隨固含量的增加而增大,纖維素降解率最高的為固含量為20%實(shí)驗(yàn)組;中溫(35±1℃)的條件下,考察

5、了接種量分別為25%、30%、35%和40%的新鮮牛糞在5L反應(yīng)體系中厭氧消化產(chǎn)沼氣的消化過(guò)程,結(jié)果表明:累積產(chǎn)氣量隨接種量的增加而增大,40%接種量比35%接種量的累積產(chǎn)氣量只增加了12%,因此并不是接種量越大越好,同時(shí)纖維素降解率最高值為30%接種量的實(shí)驗(yàn)組,綜合評(píng)價(jià)最佳的“供求關(guān)系”為30%接種量實(shí)驗(yàn)組。采用500mL的消化體系,添加了營(yíng)養(yǎng)液、活性炭及FeSO4-7H2O,三種添加劑均有利于累計(jì)產(chǎn)氣量,與對(duì)照組相比,產(chǎn)氣量分別提高