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《沼氣發(fā)酵接種物對沼氣及沼液成分的影響》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、2007年6月農(nóng)機(jī)化研究第6期沼氣發(fā)酵接種物對沼氣及沼液成分的影響葉子良劉榮厚郝元元王遠(yuǎn)遠(yuǎn)沈飛武麗娟上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院生物質(zhì)能工程研究中心上海201101摘要采用新鮮的豬糞為原料以崇明前衛(wèi)村沼氣池中正常發(fā)酵的沼液為接種物利用自制的小型沼氣發(fā)酵裝置開展了沼氣發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明使用馴化過的接種物有利于提高沼氣產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣中甲烷的含量并能最大限度地保留沼液中的營養(yǎng)成分通過上述研究為沼氣的工業(yè)生產(chǎn)和市場化運(yùn)作打下了一定的理論基礎(chǔ)關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)工程沼氣發(fā)醇接種物試驗(yàn)研究厭氧發(fā)酵中圖分類號S216.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號10
2、03188X(2007)06008204[4]少了農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入1世界能源危機(jī)與沼氣的綜合利用1.2沼氣綜合利用的廣闊前景1.1世界能源危機(jī)生物質(zhì)能是來源于太陽能的一種可再生能源當(dāng)今社會人類正面臨著巨大的能源與環(huán)境的壓目前我國生物質(zhì)能的資源包括農(nóng)作物秸稈林業(yè)[1]力能源是社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的動力是人類賴及木材加工廢棄物畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便工業(yè)有機(jī)廢以生存的基本條件也是人類文明的物質(zhì)基礎(chǔ)石水和城市生活垃圾等生物質(zhì)能具有資源豐富含油天然氣和煤是當(dāng)今能源消費(fèi)的主體隨著現(xiàn)代[2]碳量低的特點(diǎn)加之在其生長過程中吸收大氣中的工業(yè)的發(fā)展其需求量
3、將越來越大而人們的過度需求加快了其耗竭速度按目前的開采速度或CO2因而用新技術(shù)開發(fā)利用生物質(zhì)能不僅有助于減許至多再過四五十年石油將消耗待盡殆天然氣輕溫室效應(yīng)和促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)而且可替代部分的好景也不長煤的貯量較為樂觀但最終也不過石油煤炭等化石燃料成為解決能源與環(huán)境問題[3]幾百年的時(shí)間的重要途徑沼氣就是利用畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便和工業(yè)在我國能源結(jié)構(gòu)不合理過分依賴煤炭污有機(jī)廢水進(jìn)行厭氧發(fā)酵或者將城市生活垃圾填埋而染嚴(yán)重以及能源利用效率低已經(jīng)成為制約國民經(jīng)濟(jì)得到的一種可再生能源是生物質(zhì)能利用的重要途發(fā)展的主要瓶頸國家發(fā)展和改革委員會
4、的數(shù)據(jù)表徑之一明我國已成為世界第二大能源消費(fèi)國2003年[5]沼氣的價(jià)值和用途主要包括:一是沼氣是一我國能源消耗總量為16.8億t標(biāo)準(zhǔn)煤其中煤炭占[6]種熱值較高的氣體燃料二是沼氣的綜合利用是67.1%原油占22.7%天然氣占2.8%可再生能源沼氣用途的另一個(gè)重要方面三是沼氣的價(jià)值和用占7.3%途還體現(xiàn)在它的生態(tài)效益和社會效益方面四是沼目前農(nóng)村生活用能存在結(jié)構(gòu)不合理品質(zhì)不氣燃燒發(fā)電高設(shè)施落后和浪費(fèi)嚴(yán)重的問題致使農(nóng)村能源供求矛盾有增無減大部分農(nóng)村仍以秸稈薪柴和畜2厭氧發(fā)酵原理糞直接燃燒作為主要用能方式約占60%~70%而有
5、機(jī)物的厭氧消化過程主要包括產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷商品能源新能源及可再生能源只起補(bǔ)充和替代作[7,8]兩個(gè)階段而對于不溶性有機(jī)物(有機(jī)垃圾)一用這種不合理的用能結(jié)構(gòu)直接制約著農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)[8,9]般可認(rèn)為在上述兩階段之前多一個(gè)水解階段的發(fā)展又使本該回到生態(tài)系統(tǒng)中參與能量和物質(zhì)水解階段起作用的細(xì)菌包括纖維素分解菌脂循環(huán)的有益原料白白燒掉了導(dǎo)致了土壤肥力不斷肪分解菌蛋白質(zhì)水解菌它們在水解酶的作用下下降生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化增加了生產(chǎn)成本減轉(zhuǎn)化產(chǎn)生單糖肽或氨基酸脂肪酸和甘油產(chǎn)酸收稿日期2006-09-26階段起作用的細(xì)菌是產(chǎn)乙酸細(xì)菌在包內(nèi)酶的作
6、用基金項(xiàng)目上海市科委重大科技攻關(guān)項(xiàng)目05dz12010下轉(zhuǎn)化產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸醇類氫和二氧化碳作者簡介葉子良1983-男上海人學(xué)士產(chǎn)甲烷階段是甲烷菌以H2CO2乙酸和甲醇等C1通訊作者劉榮厚1960-男遼寧遼陽人教授博士生導(dǎo)師博士E-mailliurhou@sjtu.edu.cn類化合物為基質(zhì)將其轉(zhuǎn)化成甲烷其中H2CO2-82-萬方數(shù)據(jù)2007年6月農(nóng)機(jī)化研究第6期和乙酸是主要基質(zhì)高溫馴化的接種物讓它們同時(shí)在高溫的條件下發(fā)酵以觀察菌種的馴化對發(fā)酵的影響3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法4.1沼液pH值隨發(fā)酵時(shí)間的變化本試驗(yàn)是結(jié)合上海市科委的
7、上海市重大科技攻不同接種物條件下沼液pH值隨發(fā)酵時(shí)間的變關(guān)項(xiàng)目崇明島生物質(zhì)能循環(huán)型應(yīng)用技術(shù)的研究與化如圖1所示其發(fā)酵液濃度為6%接種物濃度為示范05dz12010來展開的本文所做的研究工作30%發(fā)酵溫度為52振蕩速度為115次/min是整個(gè)研究項(xiàng)目的一部分8.5本實(shí)驗(yàn)采用新鮮豬糞為發(fā)酵原料接種物取自8.0中溫于崇明前衛(wèi)村正常工作的沼氣池中發(fā)酵沼液在玻7.5高溫pH璃器皿中對豬糞進(jìn)行堆漚然后放在密閉的錐形瓶7.0內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵本實(shí)驗(yàn)采用上海交通大學(xué)生物質(zhì)能中6.5581114心自制的小型沼氣發(fā)酵裝置用發(fā)酵瓶模擬厭氧消發(fā)酵天數(shù)/
8、天化池發(fā)酵瓶作為以一個(gè)生物反應(yīng)器依靠微生物圖1不同接種物條件下pH值隨發(fā)酵時(shí)間的變化Fig.1pHvs.fermenttimeindifferent的代謝活動進(jìn)行的發(fā)酵產(chǎn)沼氣發(fā)酵瓶置于往復(fù)振inoculationconditions蕩機(jī)內(nèi)通過振蕩來起到攪拌作用通過設(shè)定振蕩中溫接種物組和高溫接種物組發(fā)酵液的初始機(jī)的溫度
