牛粪为原料沼气发酵之新工艺研究

一、引言近年来,为了获得以奶牛粪为原料的沼气发酵的较高产气率,我们在实验室中对其发酵工艺参数进行了大量的研究工作,并建立了几套发酵工艺模式,从而筛选出最佳结果。本文所介绍的新工艺,是将新鲜乳牛粪过滤,即把粪便中的粗糙,难以生物降解的物质筛去,使其消化系统性能得以改进。在中温条件下,甲烷产率为末经筛过的发酵工艺的2～3倍。二、材料与方法1.原料:取自武汉市后湖奶牛场的新鲜牛粪,经当天压榨(10号筛孔),滤汁放入冰箱中     

牛粪与蘑菇渣厌氧混合发酵产沼气研究

文章以牛粪和蘑菇渣为研究对象,进行了牛粪和蘑菇渣厌氧混合发酵的批次实验,并对厌氧混合发酵过程的累积甲烷产量进行了模型拟合。研究结果表明:蘑菇渣和牛粪的质量比为1∶3时,发酵系统的产甲烷效果和稳定性最好;但是,相对于单一牛粪发酵而言,混合发酵的产气量并没有表现出更多的优势;Gompertz模型更适合于牛粪和蘑菇渣厌氧混合发酵实验组累积甲烷产量的预测和分析。     

沼气半连续干发酵工艺及自动排料装置

在沼气干发酵研究基础上,通过几年的试验。我们研究出沼气半连续自动排料干发酵装置。该工艺装置充分利用了干发酵池容产气率高的特点,通过分期部分更换发酵原料的方式,达到均衡产气的目的。采用增高发酵温度的措施,进一步提高池容产气率,缩小发酵装置体积。满足一般农户的正常使用。现将研究结果及应用情况总结如下:     

户用太阳能恒温沼气生产系统批式半连续发酵产气性能试验

在甘肃省民勤县测试户用太阳能恒温沼气生产系统以半连续工艺发酵的产气性能。在当地冬季气象条件下,产气系统半连续补料厌氧发酵试验结果发现:该系统采用半连续补料发酵可在冬季最低环境温度为-18.2℃时连续稳定运行。在116 d试验期内,平均日产沼气0.95 m~3,累计产气110.71 m~3;当达到最低环境温度时,系统可实现在(27±2)℃的范围内的稳定产气;批式厌氧发酵过程半连续补料可维持较稳定的甲烷含量,平均甲烷含量为54.74%;另外,该产气系统在基质浓不变的度条件下可通过调节发酵温度,满足不同时期4～5口人家庭的生活燃气用量的需求。     

牛粪在沼气发酵过程中的水解酶酶活变化研究

实验研究了牛粪在沼气发酵过程中蛋白酶、液化型淀粉酶、糖化型淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶的酶活变化与沼气产量之间的关系。实验结果表明，这几种水解酶的酶活峰值正好处在沼气产气量的峰值期间。     

活动罩水压式沼气发酵装置

活动罩水压式沼气池采用可消压的玻璃钢储气罩，具有原料适用性广、密封性好、建造及推广难度低、使用寿命长等特点，大大地拓宽了沼气的用户群，促进了沼气事业的产业化发展。     

牛粪、秸秆混合厌氧发酵制沼气研究

利用自行设计的恒温厌氧发酵装置研究了秸秆和牛粪配比、温度、初始pH对沼气发酵的影响。结果表明,发酵物秸秆和牛粪比例为1∶1时,发酵效果最好,累积总产气量为3 059 ml;温度为45℃时,发酵效果最好,累积总产气量为3 308 ml;初始pH为7.0时,发酵效果最好,累积总产气量为3 857 ml,甲烷含量为55.2%。     

柠檬酸对牛粪厌氧发酵产沼气的影响研究

文章研究了柠檬酸添加量对牛粪中温(35±1℃)厌氧发酵产沼气的日产气量、累积产气量、p H值以及COD降解率等的影响。结果表明:添加适量的柠檬酸对牛粪厌氧发酵产沼气具有显著的促进作用,0.6%的柠檬酸添加量取得了最高日产气量38.46 m L/g(VS);0.7%的柠檬酸添加量取得了最高累积产气量545.48 m L/g(VS);0.3%的柠檬酸添加量可以大幅提高COD去除率,达到了34.5%;随着柠檬酸添加量的增加,第二次产气高峰依次推迟,p H值从6.76逐渐降低到5.41,当柠檬酸添加量为0.9%时,p H值达到5.57。该研究结果为牛粪厌氧发酵规模化沼气工程的高效运行提供了技术参考。     

太阳能增温红泥塑料袋式沼气发酵器

为了探索在西藏应用沼气的有势途径,山南地区农牧局和地区科委在藏南河谷地区的两个试验点进行了应用试验。结果表明,在藏南河谷及类似地区推广利用沼气是可行的。藏南河谷地区处于冈底斯山和念青唐古拉山脉以南的雅鲁藏布江河谷地带,西起拉孜,东至桑日,东西长约五百公里。     

农村沼气干发酵的研究

本文报道了用作物秸杆和牲畜粪便做发酵原料,总固体(TS)含量在20％以上,沼气干发酵的试验研究结果。平均气温为25—27℃时,发酵100—120天,平均池容产气率达0.3—0.37m~3/m~3发酵容积·天,原料产气量约为250升/kgTS,气体中的甲烷含量约56—67％。其产气量比相同容积的水压式发酵提高1.33—2.02倍。 此外,还对沼气干发酵前后原料成份的转化和碳素的平衡进行了测定和分析,提出了技术措施及发酵参数,并对工艺过程的pH控制和挥发酸的变化等问题进行了分析和讨论。     

荷叶发酵产沼气的研究

以荷叶为原料对其发酵产沼气进行了研究。以稻草秸秆为对照,活性污泥为接种物,对荷叶厌氧发酵产沼气的能力进行了评估,并研究了荷叶对稻草秸秆发酵产沼气的影响。荷叶在37℃条件下发酵35 d,沼气产气量为167.0 mL/g,沼气中甲烷含量为65.72%,分别高出稻草秸秆15.57%,12.25%。荷叶与稻草秸秆按1∶1进行混合发酵时沼气产气率为184.5 mL/g,沼气中甲烷含量为70.68%,分别高出稻草秸秆27.68%,20.72%。荷叶发酵前后TS,VS含量变化分别为3.77%,15.17%,发酵前后pH维持在7左右。结果表明,荷叶在沼气生产上有很大潜力。     

红泥塑料袋式沼气发酵器的应用试验

辽宁省盘山县地下水位高、盐碱成份重、砂石运距远(本县不出产砂石),建造一个水压式沼气池须投资三百到四百元。因此,过去几年我县沼气工作进展迟缓。一九八二年七月份,在营口市塑料厂的支持下,用红泥塑料膜试制几个试验袋子,在坝墙农场东风大队李世忱家、城郊公社孙进家、太平农场孙家大队退休教师     

秸秆类生物质隧道式沼气发酵技术与装置研究

传统隧道式沼气池由于工艺落后、产气率低,已很难适应现代沼气事业的发展。通过对传统隧道式沼气池中发酵原料的存在状态与运行方式,原料、沼气菌、水三者之间的接触方式以及发酵特点的分析,指出了传统隧道式沼气池存在的问题。针对存在的问题,研究出一种新型隧道式沼气发酵装置,发酵原料在新型隧道式沼气发酵装置中的存在状态由原来的混乱、自然分层、堆集变成了可控、有序排列、悬浮,沼气池的容积率、产气率和原料利用率变得更高,原料适应范围更广,管理更简单,使定量管理沼气发酵成为可能。     

凤眼莲半连续暗光发酵耦合产氢研究

为了对凤眼莲这种生物质进行能源资源化利用,采用两个串联的5 L发酵罐以补料分批培养(半连续培养)的方式研究凤眼莲的暗光发酵耦合产氢特性。通过硫酸溶液、常压微波加热和纤维素酶水解的方式降解凤眼莲得到大量的还原糖,再用处理后的凤眼莲溶液在补料分批培养的条件下进行实验,获得了稳定的暗发酵及光发酵的产氢速率,分别为200.6 m L/(L·d)和85.4 m L/(L·d)。实验中单位原料的产氢量则分别达到50.7 m L/g TVS和285 m L/g TVS,产氢过程的整体热值转化效率为21.7%。     

沼气的干发酵

干发酵就是用干物质浓度较高的原料生产沼气的一种发酵工艺。常规发酵的干物质浓度一般为8—10％,而干发酵的干物质浓度则可达到10—70％。利用于发酵生产沼气有许多优点。例如:沼气池结构简单,建造容     

规模化畜禽养殖粪污产沼气特性的半连续试验研究

以半连续厌氧发酵试验为基础,探讨了在15,25,35℃,HRT=36 d和25 d条件下,猪粪、鸡粪和牛粪3种厌氧发酵原料的产气特性。结果表明,3种原料均适宜在温度为35℃,HRT=25 d的条件下厌氧发酵。发酵池容产气率分别为0.87~1.75,0.81~1.26,0.41~0.73 m3/(m3.d);原料TS产气率分别为0.27~0.55,0.25~0.49,0.13~0.23 m3/kg。     

进料配比对牛粪和玉米秸秆半连续厌氧发酵的影响

为了提高牛粪和玉米秸秆混合厌氧发酵时的产气性能,采用全混合式反应器对总固体混合比(Total Solid Mixing Ratios,TSMR)不同的原料进行半连续厌氧发酵,并研究各发酵系统的产气性能、稳定性和物质转化能力。研究结果表明:系统稳定运行后,当牛粪和玉米秸秆的TSMR为1∶3时,发酵系统的产气性能最佳,甲烷产量为3.94 L/d,分别比纯牛粪和纯玉米秸秆发酵提高了23.67%和20.44%,且该混合比下的木质纤维素降解率最高,可达56.55%;TSMR不同的发酵系统均能稳定运行,且稳定运行期间的总碱度为5 000～8 000 mg/L,总挥发性脂肪酸的浓度小于100 mg/L,pH值为7.0～7.4,氨氮浓度未达抑制值并随着混合原料中玉米秸秆占比的增大而减小。     

滇池蓝藻发酵产沼气的研究

进行了滇池新鲜蓝藻批量发酵产沼气的研究。研究结果表明,将直接从滇池打捞的蓝藻液静置分层除去60％（V／V）清水后,蓝藻TS为3．39％,VS为93．72％;在平均温度为20．2℃的发酵环境中,发酵66d,蓝藻TS产气潜力为487．3ml/g,VS产气潜力为491．0ml/g,甲烷的平均含量可达64．91％,蓝藻TS利用率为54．02％．VS利用率为57．33％。