牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣工藝研究.pdf

1、20世紀90年代后期,隨著我國農(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,獸禽養(yǎng)殖業(yè)逐漸趨于規(guī)?；?、集約化,同時也從而導致獸禽糞便量遠遠超過其周圍環(huán)境所能消納的容量。由于管理的相對滯后,以及自然分解能力水平的有限,嚴重的影響了生態(tài)環(huán)境及景觀、居民的身體健康。
　　利用厭氧消化產(chǎn)沼氣技術處理獸禽糞便不僅處理成本較低,即能減輕環(huán)境污染問題,又能獲得沼氣能源,保護環(huán)境和廢棄物資源化的相互協(xié)調(diào),具有環(huán)保、經(jīng)濟、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)沼氣工藝的關鍵因素。主要的研究結(jié)果如下:
　　不同溫度對牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣的影響:設定高溫(50±1℃),中溫(35±1℃)和常溫三個消化溫度,消化時間為30天。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫條件下牛糞厭氧消化啟動最快,中溫次之,常溫最慢。由于高溫厭氧消化過程中產(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于經(jīng)濟節(jié)約是至關重要的因素之一,并且高溫厭氧消化更易受到毒性物質(zhì)及溫度波動的影響,溫度的波動會對厭氧消化工藝造成嚴重的影響。因此,相比高溫厭氧消化來講,中溫厭氧消化更加穩(wěn)定經(jīng)濟。
　　高固體濃度厭氧消化工藝在中溫(35±1℃)條件下,考察了進料總固體含量分別為15%,20%,25%,30%的新鮮牛糞在5L反應器中厭氧消化產(chǎn)沼氣的消化

4、過程,四組厭氧消化期間都經(jīng)歷了產(chǎn)氣高峰,相對穩(wěn)定和結(jié)束三個階段。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%,進出料pH值均在6.8-7.4之間,實現(xiàn)厭氧消化的順利啟動,但纖維素的降解率并沒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%實驗組;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反應體系中厭氧消化產(chǎn)沼氣的消化過程,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,同時纖維素降解率最高值為30%接種量的實驗組,綜合評價最佳的“供求關系”為30%接種量實驗組。采用500mL的消化體系,添加了營養(yǎng)液、活性炭及FeSO4-7H2O,三種添加劑均有利于累計產(chǎn)氣量,與對照組相比,產(chǎn)氣量分別提高