資源描述:
《玉米秸稈與豬糞混合厭氧發(fā)酵產沼氣工藝優(yōu)化》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第30卷第5期農業(yè)工程學報Vol.30No.52014年3月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringMar.2014185玉米秸稈與豬糞混合厭氧發(fā)酵產沼氣工藝優(yōu)化1112※李軼,劉雨秋,張鎮(zhèn),易維明(1.沈陽農業(yè)大學工程學院,沈陽110866;2.山東理工大學工程學院,淄博250012)摘要:該研究針對農村戶用沼氣發(fā)酵中糞便類發(fā)酵原料不足、影響沼氣池利用率的問題,為彌補沼氣發(fā)酵原料單一及不足,將秸稈、糞便混合作為發(fā)酵原料,對秸稈糞便混合原料厭氧發(fā)酵產沼氣的工藝條件進行優(yōu)化研究,旨在為農村戶用沼氣工程的健康、穩(wěn)
2、定運行提供一定的科學依據。在前期單因素試驗的基礎上,采用二次回歸正交旋轉組合設計,以產氣量為響應值,研究玉米秸稈與豬糞質量比、溫度、pH值、接種物質量分數4個因素對玉米秸稈與豬糞混合厭氧發(fā)酵的影響,得出產氣數學模型,并對數學模型進行了理論分析。通過上述試驗研究,得到最佳工藝條件為:玉米秸稈與豬糞質量比為1∶1、pH值為7.5、接種物質量分數為50%、溫度30℃,預測產氣量為18.51L。4因素影響主次順序依次為原料玉米秸稈與豬糞質量比、溫度、接種物質量分數、pH值;通過驗證分析,模型預測值與試驗值之間相對誤差小于5%,方差分析不顯著,模型擬合較好,為提高糞便秸稈混合原料發(fā)酵產氣量
3、和提高發(fā)酵效率提供參考。關鍵詞:沼氣;秸稈;發(fā)酵;糞便;優(yōu)化doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.05.024中圖分類號:TK6;S216.4文獻標識碼:A文章編號:1002-6819(2014)-05-0185-08李軼,劉雨秋,張鎮(zhèn),等.玉米秸稈與豬糞混合厭氧發(fā)酵產沼氣工藝優(yōu)化[J].農業(yè)工程學報,2014,30(5):185-192.LiYi,LiuYuqiu,ZhangZhen,etal.Optimizationofanaerobicfermentationwithmixedmaterialsofcornstrawandpigmanure[J
4、].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2014,30(5):185-192.(inChinesewithEnglishabstract)但到目前為止,以豬糞和玉米秸稈混合原料進0引言?行厭氧發(fā)酵的研究較少,為彌補理論研究的不足,當今,日漸緊張的能源問題越來越受到人們的[16]本文以玉米秸稈與豬糞混合作發(fā)酵原料,采用二[1][17]關注,沼氣作為生物質新能源為解決農村能源問次回歸正交旋轉組合設計,以產氣量為響應[2][18]題開辟了有效途徑。而作為沼氣發(fā)酵原
5、料的畜禽值,研究玉米秸稈與豬糞質量比、溫度、pH值[3][4]糞便,由于家禽飼養(yǎng)量的減少,發(fā)酵原料面臨和接種物質量分數4個因素對玉米秸稈與豬糞混合[5][19]著供應不足的問題,以單一糞便為發(fā)酵原料的沼厭氧發(fā)酵的影響,以期通過本研究,為混合原料[6][20]氣厭氧發(fā)酵方式受到了不利影響。厭氧發(fā)酵制沼氣提供科學依據。[7]中國作為農作物種植大國,擁有豐富的農作[8]1材料與方法物資源。其中最為常見的秸稈類作物每年約有3.7[9][10]億t閑置,這些可作為能源物質加以利用。這1.1試驗原料[11]樣,不僅可以改善農村秸稈堆積的環(huán)境狀態(tài),而1)豬糞且可以實現秸稈的合理利用,解決沼氣發(fā)
6、酵單一畜豬糞取自遼寧省沈陽市市郊某養(yǎng)豬場鮮糞。[12]禽糞便原料不足的問題。將畜禽糞便與作物秸稈2)玉米秸稈[13]混合厭氧發(fā)酵制沼氣,是解決當前厭氧發(fā)酵原料玉米秸稈取自遼寧省沈陽市市郊某玉米地,將[14]問題的主要手段,對農村能源產業(yè)的發(fā)展有著積玉米秸稈置于實驗室陽光間進行晾曬,除去水分后[15]極的作用。備用。3)接種物收稿日期:2013-07-23修訂日期:2014-01-06接種物取自遼寧省沈陽市市郊某養(yǎng)豬場新鮮基金項目:國家科技支撐項目(2010BAC67B03)豬糞,新鮮豬糞取回后在室溫下自行馴化。經過2作者簡介:李軼(1967-),女,遼寧阜新人,沈陽農業(yè)大學副教授
7、,博士,主要從事新能源及農業(yè)生物環(huán)境工程方面的研究。沈陽沈陽農個月的堆漚,達到腐熟狀態(tài)。試驗原料的成分含量業(yè)大學工程學院,110866。Email:yilisyau2000@163.com見表1?!ㄐ抛髡撸阂拙S明(1963-),男,河北涿州人,山東理工大學教授,1.2試驗方案博士,博士生導師,主要從事生物質能工程方面的研究。淄博山東理工大學工程學院,250012。Email:yiweiming@sdut.edu.cn本試驗前期為了確定不同因素對玉米秸稈與186農業(yè)工程學報201