开发低温沼气发酵回收有机废物中的能源

(接上期)沼气发酵温度在10℃上下和成本是处理有机废物的关键. 一般来说,沼气发酵时,温度范围越适当,发酵活性越大.中等温度范围是从30～47℃,高温范围是50～55℃.至今还未见在15℃左右温度下有沼气发酵的报道.显然,在这个温度范围内不会发生沼气发酵.     

木质纤维素两步稀酸低温水解研究

为了降低水解液中抑制剂的浓度,对木质纤维素采用两步稀酸低温水解,通过对两步稀酸水解中重要参数(温度,反应时间,硫酸浓度)的研究,得到第一步水解的最佳条件为:温度135℃,反应时间2h,硫酸1.5%;第二步水解最佳条件为:温度135℃,反应时间2h,硫酸3.0%。以秸秆为原料得到的糖浓度可达5%。采用嗜鞣管囊酵母对水解软木所得水解液进行乙醇发酵实验,24h乙醇产率为0.41g/g,达到最大理论产率的80.4%。乙醇发酵实验证明,两步稀酸低温水解物对乙醇发酵没有抑制作用。     

合肥地区太阳能资源对沼气生产潜力影响初探

文章以养猪场为例,对合肥地区利用太阳能加热生产沼气进行了研究分析.合肥地区冬季寒冷,自然温度条件下沼气产量较低,沼气发酵原料存在很大浪费.采用太阳能加热方式,发酵温度存冬季可以维持在25℃,沼气产量比自然温度条件下可提高84%以上,存栏量相当于10头生猪的家庭养殖场生产的沼气可以基本满足3个家庭的日常用能需要.     

纳米颗粒对盐梯度太阳池热性能影响的实验研究

为了增强太阳池的储热温度以及热效率,采用了在太阳池下对流层添加纳米颗粒的方法.通过光照实验与沉降实验选取质量分数为0.010％的碳纳米管溶液添加到太阳池的下对流层,然后与普通盐梯度太阳池进行对比实验,并对实验数据进行分析、计算.实验结果表明:在相同模拟光源下,含纳米颗粒小型太阳池的下对流层平均温度提高了 1.7℃,效率...     

玉米秸秆同步糖化共发酵工艺条件优化

以经过生物预处理后的玉米秸秆为原料,采用混合菌进行同步糖化发酵。以分光光度法测定发酵液中的乙醇含量,对发酵时间、发酵温度、接种比例、纤维素酶用量4个条件进行单因素试验分析,再通过正交试验对发酵条件进行优化。试验结果表明,最适发酵条件:发酵温度为36℃,发酵时间为96 h,接种比例为1∶1,纤维素酶用量为40 IU/g,乙醇产率为12.03%。     

农村秸秆与粪便发酵产氢的研究

选取10种常见的农业有机废弃物:稻草、玉米秆、小麦秆、大麦秆、蚕豆秆、黄豆秆等秸秆以及猪粪、牛粪、鸡粪、马粪等粪便作为原料,采用批量发酵工艺,控制发酵料液的pH值在适宜范围内,进行厌氧发酵产氢的研究.试验结果表明,在厌氧条件下,采用批量发酵工艺,控制发酵温度为25℃左右,以农作物秸秆、畜禽粪便为原料,以沼气发酵后的厌氧活性污泥为天然产氢菌种的来源,以乳酸调控发酵料液pH值为4.5～5.5,可以获得洁净能源--氢气.     

芒硝太阳池的研究与应用

该本对芒硝太阳池梯度区的浓度分布、温度分布以及芒硝太阳池的能量利用和应用进行了研究，并与实验结果进行比较，两者基本吻合，研究认为芒硝太阳池梯度区(非对流层)内温度分布，浓度分布是非线形的，利用太阳池技术为开发芒硝资源提供了一种新技术。     

国外能源专利文献索引

02 0 10 1　甲烷发酵池日本大同工程株式会社 . 日本专利ＪＰ2 0 0 190 ,5 0 9;1999 0 9 2 4 ,2 0 0 1 0 4 0 3(日文 )包括 :圆形或正多边形底板 ;垂直装在底板中央的第一管状体 ;沿底板边缘和第一管状体四周垂直安装的第二管状体 ;盖住第二管状体打开上端的顶板 ;位于顶板中央 ,把有机废弃物送入第一管状体内水解 -酸发酵区的装置 ;把废弃物从水解 -酸发酵区送到两个管状体之间ＣＨ4发酵区的装置。0 2 0 10 2　用废弃物生产气体燃料的工艺英国ＭｏｒｔｉｍｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＨｏｌｄｉｎｇｓ公司 . 世界专利ＷＯ0 1.30 ,94 3;1999 …     

以猪粪尿为资源的新沼气发酵法

农林水产省畜产试验场饲养技术部的环境整备研究小组,最近确立了一项小沼气发酵新技术。该法能在最佳的沼气发酵条件下,同时处理猪粪尿,并且配合适合于50头猪饲养规模的猪舍使用的太阳能热泵。按这种方法,准确测定粪尿和水的配合比例,投入200公升的沼气发酵池,观测沼气发酵情况。发酵温度为37℃,猪粪投入量每次10公斤(2头仔猪的排泄量),每周约投3次。结果发现,猪粪与全部猪尿(粪的2—3倍)混合时,沼气的发酵会中途停止;粪尿配合量相同时,发酵虽然连续进行,但沼     

Fu-837太阳能水压式沼气池

沼气池产气率的高低,直接关系到沼气发展的命运,而池温的高低又是影响产气率高低的关键。以甲烷为主要成份的沼气生殖温度约在5—60℃之间,25—40℃则最适于甲烷生殖,在这个温度范围里,平均产气率是常温(20℃左右)发酵的1—10倍,甚至更高。我国目前广大农村推广的沼气池,大多数是ZC-813型等普通水压式沼气池,其池温在5—10月份最高也不过23℃,产气率为0.15—0.2m~3/日·m~3液。而笔者设计的Fu-837太阳能水压武沼气池,由于在同一时间内池温高达29.8℃,产气率达到0.3—0.6m~3/日·m~3液,是其它普通型水压式沼气池的1—2倍。所以该池具有池温高、产气率高、造价低等特点。该池型结构如右下图所示。     

电解电压对乙酸单池电解协助发酵产氢的影响

采用单池电解协助发酵产氢装置,以厌氧活性污泥为接种物,以产酸发酵末端产物乙酸为底物,在35℃下,研究电解电压对乙酸的微生物电化学辅助产氢的影响.结果表明:电解电压是电解协助发酵制氢的主要控制参数,当电解电压约为250mV时,电解电流开始出现,随后有气体产生,当电解电压从0.8V升至1.0V时,氢气含量从15％升至30％,因此乙酸单池电解协助产氢的适宜电压为0.8～1.0V；在恒定电解电压1.0V下,由于有甲烷的形成,乙酸的氢转化率仅为0.039mol H2/mol乙酸.     

小型高效工厂化产品沼气池

我们从近几年对小型高效沼气池的实地生产应用模拟试验中,初步认为,提高和稳定发酵期间的发酵温度,是提高产气量的重要条件之一。试验证明,以作物秸秆为主,加适量入畜粪便混合后,配比浓度调整到25～28％之间,全池表面积60～70％接受太阳光的辐射,发酵周转速率一般为两个月。前期发酵温度平均45℃,中期平均38℃。后期不低于25℃,平均产气率0.35～0.5m~3沼气/m~3池容·日。积肥2～3m~3/m~3池容·年。试验还证明,尽管将原料预处理阶段的高温度带入池内,初步解决了有较高的发酵     

畜禽养殖场沼气工程运行温度的确定方法

为实现沼气工程运行的净产能最大化,以万头猪场配置的500 m3发酵罐为分析对象,建立计算模型,计算净沼气产量,从而确定发酵温度。结果表明：发酵罐的能量产出效率指标k和能量输入效率指标η是发酵温度选择的决定性因素；在现有设计条件(k=55%、w=45%、发酵温度35 ℃)下运行,年增温所需沼气量为总沼气产量的42.4%,其中,冬季为65.2%,春季为42.1%,秋季为40.4%,夏季为22.3%,年平均净沼气产量为285.6 m3/d;只有当k≥55%和w≥45%时,运行净能产出最大的发酵温度为35 ℃,当k或η值随工程运行下降,降低发酵运行温度方可获得最大净能产出；结合我国沼气工程的实际工况,建议选择30 ℃作为发酵运行温度,并及时对发酵设备进行维护,以确保工程的长期运行效率。     

畜禽养殖场沼气工程发酵温度的确定方法

为实现沼气工程运行的净产能最大化,以万头猪场配置的500m3发酵罐为分析对象,建立计算模型,计算净沼气产量,从而确定发酵温度。结果表明:发酵罐的能量产出效率指标k和能量输入效率指标η是发酵温度选择的决定性因素;在现有设计条件(k=0.55、η=0.45、发酵温度35℃)下运行,年增温所需沼气量为总沼气产量的42.4%,其中,冬季为65.2%,春季为42.1%,秋季为40.4%,夏季为22.3%,年平均净沼气产量为285.6m3/d;只有当k≥0.55和η≥0.45时,运行净能产出最大的发酵温度为35℃,当k或η值随工程运行下降,降低发酵运行温度方可获得最大净能产出;结合我国沼气工程的实际工况,建议选择30℃作为发酵运行温度,并及时对发酵设备进行维护,以确保工程的长期运行效率。     

变温调控对玉米秸秆同步糖化条件的影响

文章采用树干毕赤酵母和酿酒酵母的混合菌种对玉米秸秆进行变温发酵。首先对温度、接种量、纤维素酶用量、摇床转速、混合比例、发酵时间6个条件进行单因素试验分析,然后通过正交试验对发酵条件进行优化。结果表明,变温发酵的最优条件为41℃先发酵24h后,35℃再发酵48h,接种量为10%,树干毕赤酵母∶酿酒酵母为2:1,发酵时间为72h,纤维素酶用量为30IU/g,摇床转速为120r/min,在此条件下,乙醇产率为0.1252g/g。     

提高菌株KE6-12对爆破秸秆同步糖化发酵适应性研究

利用可消化戊糖的菌株KE6-12进行发酵,以提高蒸汽爆破预处理玉米秸秆纤维素乙醇产率。通过调节预处理液的pH、发酵温度及采取补料策略提高菌株KE6-12对蒸汽爆破处理玉米秸秆同步糖化发酵的适应性。研究发现,在pH为5.0,温度为35℃条件下,经洗涤的预处理样品发酵96 h后,乙醇转化率可达到76%(相对于原料中葡萄糖含量);未洗涤样品仅为25%,将pH调至5.5,发酵144 h后转化率可提高至68%。采用补料策略B(发酵初加入纤维素酶,并分数批加入预处理后样品),将发酵温度降至30℃,144 h后发酵液中乙醇浓度达到27.6 g/L,转化率达到理论值的78%。通过调整发酵工艺,提高了可消化戊糖菌株的乙醇产率,对工业化应用具有一定的借鉴意义。     

新建池快速启动法

新建沼气池正常启动时间约7～10天,但配料、投料方法不当会延长启动时间,尤其是冬春季节,发酵温度低,产甲烷微生物增殖慢,很容易造成大量有机酸积累,形成顽固性产酸,以致数月不产气。现根据沼气发酵原理,采取相应的措施,可促其快速启动。其方法是: 一、富集接种物,加大接种量预先富集老粪窖沉渣、池塘或阴沟活性污泥、老沼气池渣肥等富含各种沼气发酵微生物作为新池投料的接种物,将这些接种物放入粪坑中,加入一些人畜粪便,进行培养,备用。其接种量不少于新建池投料量的1/4。二、提高发酵液温度 1.投料时将接种物与人畜粪便等发酵原料一同投入池内,先不加水,并用塑料薄膜蒙盖“三口”,于发酵2～4天,发酵增温。     

太阳能制酱

太阳能制酱工艺主要由四部分组成、1.采光升温部分、该部分由热水—空气集热器构成,主要使水加热升温,经热水器上集管流入制酱池的保温夹层;再经不断循环加热,使水温不断提高,集热器中的空气也得到加热。2.循环水管道部分、该部分主要使采光升温部份和制酱池联接以及和自来水的联接,将保温夹层底部的凉水送入下集管,上集管的热水流到保温夹层的上部,不断循环加热,直至保温夹层中的水达到所需温度,再加以人为控制,以使其温度保持在最佳发酵温度范围内。     

生物质稀酸连续水解的研究

以生物质为基础的酒精生产转化过程主要有两部分:木质纤维生物质中的纤维素被水解生成还原糖和用还原糖的发酵生产酒精.考察了影响稀硫酸连续水解的主要因素:温度、稀硫酸质量分数、停留时间.实验结果表明,温度对水解的影响最大,停留时间次之,稀硫酸质量分数影响较小.升高温度可有效地减少停留时间,得到较高的糖质量浓度.当温度为200℃、稀硫酸质量分数为1.0%、停留时间为6min、液固比为10L·kg-1时,可得到比较理想的水解效果.     

干发酵生产性试验

本文报道了农业废物干发酵生产性试验。原料为稻草和猪粪,按TS以2∶1混合。在分离式密封的沼气池中加入接种物,使原料TS达到25％。在发酵过程中,当产气率下降时加入一定量的接种物和粪便(两次)。对照为水压式常规发酵沼气池,浓度维持在8％。两个试验池的发酵时间分别为129天和127天,平均产气率为0.36m~3/m~3·天和0.34m~3/m~3·天,比对照池的平均产气率高89％和79％。干发酵池原料降解率比对照池高,TS高44％或48％,VS高42％或45％,C高46％或44％,纤维素高30％或34％。干发酵的产气率均在0.25m~3/m~3·天以上,产气量分布比较均匀。用碳酸氢铵代替猪粪,效果相同。