不同接种量对玉米秸秆厌氧发酵产气的影响

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秸秆厌氧发酵条件优化的研究

秸秆厌氧发酵条件优化的研究

种量的麦秆和玉米秆产气量 、 甲烷 含 量 和 二 氧 化碳 含 量 。 果 显 示 , 秸 秆 在 长 度 < . c 接 种 量 为 1%时 产 气 量 和 产 气 质 结 麦 05 m、 0
量达到最优 ; 玉米 秸秆在长度为 05 1 m时产气量 和产气质量 达到最优效果 。 .~ c 关键词 : 秸秆 沼气 ; 麦秆 ; 玉米 秆 ; 条件优 化
(. 1河南 省南 阳农业 学校 , 南 南 阳 4 3 0 2南 阳师范学 院 生命科 学与技 术学 院 , 南 南 阳 4 3 0 . 阳市 卧龙 区农业 局 , 河 70 0; . 河 7 0 03 南 河南 南 阳, 70 0) 4 30

要 : 用批式厌 氧消化技术 和排水集 气法 , 采 以沼 液 为 启 动 菌 源 , 室 内 分 别 模 拟 中 温 条 件 下 ( 5℃ ) 同 长 度 和 不 同 接 在 3 不
中 国农 作 物 秸 秆 产 量 丰 富 ,每 年 大 约会 产 生
7亿 t 秆 …, 于 居 民生 活 约 35亿 t用 于饲 料 秸 用 . , 和 肥料 约 2亿 t 因此 , 秆 厌 氧发 酵 产 沼 气在 中 。 秸
秆 为 发 酵原 料 , 原料 采 集 后 自然 风 干 。 接种 物 为 以 酒 糟 为 底 物 的 全 混 式 池 沼 液 、 A B池 沼 液 和 4 US 个 户 用 沼气 池 正 常发 酵 的沼 液混 合 物 。
HU Xue h , —z u GAO a W n-l , i LIYu-yng 2 IXio i L a -mi g 3 n PAN -p n , Li i g 2 XU n f n 2 Ba g- e g
( . a y n giutrl c o l N n a g H n n 4 3 0 , hn ; . ol e o Lf ce c sa dT c n lg , n a gN r lU i r t , a y n , 1N n a g A r l a h o , a y n , e a 7 0 0 C ia2 C l g f i S i e n e h o y Na y n oma nv s y N n a g c u S e e n o ei

秸秆厌氧发酵产沼气的初步研究

秸秆厌氧发酵产沼气的初步研究
1 . 6 d
Ke r s n e o i f r n a i n b o a ; t a e p e r a me t y wo d :a a r b c e me t t ; i g s me h n ; r te t n o
我 国是 一个 农业 大 国 , 农作 物 秸 秆年 产 量 约 为
NOV 20 . 07
文 章 编 号 : 6 3 1 8 《 0 7 0 — 0 40 1 7 — 6 9 2 0 ) 60 6 — 5
秸秆厌氧发酵产沼气 的初步研究
群 , 阮 文 权 南艳 艳 , 邹 华 。 严 ,
( .江 南大 学 工 业生物 技术教 育部 重点 实验 室, 苏 1 江 无锡 2 4 2 ;2 1 1 2 .江南 大 学 生物 工程 学院 ,
t mp r t r 5℃ ,wih s p lme to . 6 u e .Th ig s yed i 9 . 3 mL g sr w t e eaue3 t u pe n f0 59 r a / e bo a il s 2 3 / ta wih
t e eo t h s p i m o d t n .a dt edg sin t eo r p ta i h n eo i e co s1 ~ mu c n i o s n h i e t i fco ssrw t ea a r bcr a t rwa i o m n 3
Absr c :The fe t f m m o a r t e t e t s r w l n h, i c l ton, sud e ta t e f c o a ni p e r a m n , t a e gt no u a i l g hu i t m diy,
t mpe a ur ,a d nir ge o c n e ob c f r e a i n o r pss r w o i ga o uc i n e r t e n t o n s ur e on a a r i e m nt to fc o ta f r b o spr d to

不同接种量对玉米秸秆厌氧发酵产气的影响

不同接种量对玉米秸秆厌氧发酵产气的影响
现 代农 业科技
2 0 1 3年 第 9期
农 业 工程 学
不同接种量对玉米秸秆厌 氧发酵产气 的影响
郗 登宝 黄 枭 邱 鑫 张 永锋
( 吉林 省 农 业 科 学 院 农 村 能 源 研 究 所 , 吉林 长春 1 3 0 0 3 3 ; 吉林农业大学 )
摘 要 以玉米 秸秆 为发 酵原料 . 在 实验 室 自行 设计 的 小型 沼气发 酵装 置上 进行 了厌 氧 发 酵产 沼 气试验 , 通过 改 变接 种物 的 不 同 比例 , 在3 5℃的条件 下研 究 玉米秸 秆厌氧 发 酵产 气效果 。 试验 结果 表 明 : 接 种物 与 玉米秸 秆 的比例 为 1 : 1 0时产 气效果 最佳 。 关键 词 接 种 量 ; 玉米秸 秆 ; 厌 氧发 酵 ; 产 气率 ; 影响 中 图分类 号 ¥ 2 1 6 . 4 文献标 识码 A 文章 编号 1 0 0 7 - 5 7 3 9 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 2 1 3 — 0 1
Ab s t r ac t Ta k i n g c o r n s t r a w a s f e r me nt a t i o n ma t e ia r 1. t h e e x p e ime r n t o f bi o g a s pr o d u c t i o n f r o m a n a e r o b i c f e m e r n t a t i o n Wa S c a r de d o u t i n a s ma ll f e me r n t a t i o n d e v i c e d e s i g n e d b y l a b o r a t o r y, b y v a r y i n g t he p r o p o r t i o n o f i n o c u l um , t h e e f f e c t o f g a s p r o d u c t i o n o f a n a e r o b i c f e r me nt a t i o n o f c o r n s t lk a

接种物对农作物秸秆厌氧发酵的影响研究

接种物对农作物秸秆厌氧发酵的影响研究
我国从建国以来就开始对秸秆发酵产生生物质能源进 行研究。20 世纪 60、70 年代大量农业秸秆就曾被用作厌氧 发酵生产沼气[8 -9],但由于秸秆类农业废弃物降解速率慢、 产气不稳定,于 20 世纪 90 年代逐渐被其他发酵底物所取 代[10]。国外关于秸秆发酵产生物质能源的研究一直没有间 断,自从 20 世纪 80 年代玉米产乙醇作为燃料后,秸秆发酵 产乙醇工艺即成为研究的主要方向[11]。利用秸秆发酵生产 生物质能源本质是一个微生物代谢过程,微生物的种类和种 群数对发酵结果有着重要影响,因此合适的接种物和接种比 能提高秸秆发酵的效率,降低发酵周期。另外,由于不同的 木质纤维素秸秆有不同的理化特性,所以针对不同的秸秆需 要不同的接种物和接种比。如何减少发酵过程中接种物的 投加量以及降低生物转化时间是目前研究的重点[12]。笔者 从接种物的角度,综述了秸秆类农业废弃物厌氧发酵产沼气 过程中各种来源接种物、接种比对发酵效果的影响。 1 接种物来源
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41( 2) : 754 - 756
责任编辑 杨莹莹 责任校对 李岩
接种物对农作物秸秆厌氧发酵的影响研究
顾 禹 ( 同济大学现代农业科学与工程研究院生物质能研究中心,上海 201804)
摘要 首先,介绍了几种常用的接种物( 消化的畜禽粪便、消化污泥、动物瘤胃胃液、微生物菌剂等) ,然后比较了不同接种物的发酵效 果,最后分析了接种比对厌氧发酵效果的影响。 关键词 秸秆; 木质纤维素; 厌氧发酵; 接种物; 接种比 中图分类号 S 216. 2 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611( 2012) 35 - 00754 - 03
厌氧发酵 中,接 种 物 的 选 择 有 很 多,常 用 的 有 牛 粪、鸡

接种物数量对沼气产气量的影响

接种物数量对沼气产气量的影响

boa ru ̄aarbcfmetinb a h f di e o .1 eut11 rsl n i t ht n e nr lt prt ewt d e n ioua d i st o ̄ ne i e nao ybt e - m t d slI1 eut idc e t dr oma e ea r i i r t ncle g h o r t c e n h R e s ad a u m u h f e t
的接 种 量 。
关键词 接 种量 ; 沼气 ; 产气量 中图分类 号 S 8 文献标识 码 1 8

文章 编号
01 — 6 12O )3 0 28 0 57 6 1( 9 1 — 67 — 3 O
Ree r h O fl Efe to sa c n ie f c fh均al td Am o n o le a u tfrBig serd en oa o u lg ̄omn i e
(. 1黔南民族师范学院生命科学系 , 贵州都匀 580 ; . 500 2 黔南州农村能源与环保办公室 , 贵州都匀 58o ) 5oo

摘要 [ 目的] 探讨 发酵条件对产 沼气的影响 。[ 方法 ] 以鲜猪 粪 为原料 , 用批 量 沼 气发 酵方 法 , 究 了 7 处理 ( 种量 分别 为 7 采 研 个 接 %、 l%、1 2%、 %、2 4 2%、8 3 4%和 4%) 5 9 对厌氧发 酵产 气量 、 气特 性的 影响。 [ 产 结果 ] 结果表 明 , 常温条 件下 , 同接 种量都 能启 动产 气。 在 不 接种量在 3 % ~ 9 5 4 %时 , 沼气发酵启动快 ; 接种量在 4 % 时, 产 气量和 启动 l 0d E均产 气量 最高 , 9 6d 0 一1 l 分别 为 3 4 l81 l 0 3 0m 、 / 50 5 5m 3 发 酵液 , 产气量方差分析 结果表 明, %与 2%、5 6d 0 4 9 8 3%和 4%处理 差异不显著 。[ 2 结论 ] 种量为 2% ~ 5 接 8 3%是 沼气发酵产 气 良好

接种对厌氧消化产气的影响研究进展

接种对厌氧消化产气的影响研究进展

物, 在厌 氧 消化这样 一个 生态 环境 中共 同生存 、 相互 依赖、 相互 制约 的生态 平 衡 系统 J 接种 物 为厌 氧 。
消化 提供所 需要 的微 生 物 , 因此 接 种是 厌 氧 发 酵 过 程启 动 的一 个重 要 因素 。接 种 物和接 种 量是 表征 接 种对 厌氧发 酵 过程 影 响 的两 个重 要 的控 制 参 数 , 本 文从 这两 个 角 度 综 述 了接 种 对 厌 氧 消 化 过 程 的 影
范 ( 目编 号 0 D 18 9 2 项 8 Z900 )
发酵产 沼气 的效 果 , 以 接种 物 的选 用 在 厌 氧 发酵 所
中起着 重要 的作 用 , 同接 种 物及 其 组 合 厌 氧 发 酵 不 产 沼气 的效果 的对 比一 直是人 们关 注 的 内容 。 研 究者 们 以不 同种 类 的接 种物 , 污 水 厂 消 化 如 污泥 J鱼塘 污泥 、 氧 污泥 一 、 、 厌 诸粪 、 牛粪 J
第 3 2月 7卷第 2期 21 0 2年
李静等 ・ 接种对厌 氧消化产气的影响研 究进展
V L3 o2 o 7 N .气量 。 张婷 等 ¨。 。以猪 粪 、 塘 污 泥 、 粪 和 鱼 鱼 猪 塘污 泥混 合物 为接 种物 开展 了水 稻秸 秆厌 氧 发酵 产 沼气 的研 究 , 果 显 示 猪 粪 和 污 泥 混合 接 种 物 1 结 3均 产气 速率 和沼 气 甲烷 含量 略高 于 对 照 组 , 累积 产 气 量 较猪 粪 、 鱼塘 污泥 单 独接 种 时 分 别 高 出 3 .% 和 47 1.% , 析原 因是 猪粪 和污 泥 提 供 的微 生 物 菌 群 3 分 1 具 有一 定 的互 补性 , 混 合 物作 为接 种 物 能 提 供 更 其 丰富 的菌 群 , 秸 秆 利 用 程 度 更 高 , 气 效果 更 好 。 使 产

最全干式厌氧发酵技术工艺

最全干式厌氧发酵技术工艺

最全干式厌氧发酵技术工艺干式厌氧发酵是近年来发展非常迅速的一项新技术,在畜禽粪便处理、秸杆制气、餐厨垃圾处理等方面有很好的应用前景。

具有原料预处理要求低、沼液产量少、能源少、管理方便等优点。

一、干式厌氧发酵专门针对含固率大于15%成分比较复杂的有机废弃物的厌氧消化处理技术。

二、工艺类型连续式工艺主要用于含固率15%~25%之间,比较粘稠的有机废弃物的处理;间歇式工艺主要用于含固率在25%以上,且物料粒径分布范围较大,通透性较好的有机废弃物的处理。

三、国内外干式厌氧发酵工艺有机废弃物干式厌氧发酵技术最早起源于欧洲,目前比较成熟的工艺有比利时的Dranco,法国的Valorga,瑞士的Kompogas和德国的LARAN,而国内关于干式厌氧发酵的研究起步较晚,目前绝大部分工艺还处在实验研究阶段。

1.欧洲干式发酵工艺概况从20实际40年代起,欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术,到20世纪80年代,干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等欧洲国家开始市场化应用。

1)间歇式干式发酵处理工艺与连续干发酵工艺相比,间歇式干发酵工艺发展相对稍晚一些,从90年代初开始商业化应用。

主要有德国的Bioferm、BEKON及Wehrlewerk公司的Bioferm,BEKON以及Biopercolat干发酵工艺等。

Bioferm工艺主要应用于含水率低于75%的有机固体废弃物的处理,属于单级车库式中温厌氧消化工艺。

该工艺的主要特点是原料投加到反应器内再不需要搅拌或翻掀,也不需要增加额外的补充水,且原料在进入反应器内后不需要做任何预处理。

BEKON工艺BEKON工艺与Bioferm工艺基本上完全相同,也是车库式间歇干式发酵工艺。

唯一不同的是BEKON工艺具有高温和中温两种,而Bioferm只有中温。

GICON工艺GICON工艺属于间歇式处理工艺,与上述BEKON与Bioferm间歇式厌氧干发酵工艺相比,主要不同点是GICON工艺是根据微生物的分解步骤将厌氧消化过程分成两个阶段来实现——水解阶段(干式发酵)和产甲烷阶段(湿式发酵)。

秸秆厌氧发酵制氢产气量提高

秸秆厌氧发酵制氢产气量提高

氢产量为 66.9 毫克/克。
科研人员人员研究了三种预处理方法对产
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
生可溶性糖类(SS)和 H2 的影响:稀酸预处理,
可溶性糖类和 H2 的产率大大取决于酸的类型和 酸的浓度;酸-酶耦合预处理:厌氧气氛有助于
谷物秸秆进;固体生物预处理:通过 生成乳酸实现生物预处理过程,对于谷物秸秆生
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
物预处理,微生物添加剂负荷大大影响 SS 和乳
酸产率。
009911

2dk0f5c9b www.l.xva.ac
郑州大学的研究人员于 6 月 27 日宣布,他
们采用经预处理的谷物秸秆生物质,通过利用较 少的大熊猫粪便作为产氢细菌源,经混合培养,
可提高氢气生产量。
我国每年产生天然纤维素生物质超过 7 亿
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
吨,其中,谷物秸秆数量约为 2.2 亿吨。郑州大
学的研究表明,在用酶处理过的谷物秸秆二段工 艺过程中,纤维素乙醇产量为 234.1 毫克/克,
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不同接种量对玉米秸秆厌氧发酵产气的影响
摘要以玉米秸秆为发酵原料,在实验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵产沼气试验,通过改变接种物的不同比例,在35 ℃的条件下研究玉米秸秆厌氧发酵产气效果,试验结果表明:接种物与玉米秸秆的比例为1∶10时产气效果最佳。

关键词接种量;玉米秸秆;厌氧发酵;产气率;影响
由于农村养殖户的不断减少,以粪便为主的发酵原料出现了短缺,因此以秸秆为发酵原料的沼气是目前发展的主要方向,但秸秆沼气需经过预处理,不同的接种量对秸秆的产气量有着很大的影响[1-6]。

本文通过对玉米秸秆不同接种量的试验研究,寻找合适的接种量,以提高秸秆的产气率和产气量。

1 材料与方法
1.1 试验材料
供试玉米秸秆取自吉林省农业科学院农场,经粉碎机粉碎后待用。

供试接种物为取自农村发酵3个月以上的沼气池的沼渣。

1.2 试验装置
试验装置为笔者所在实验室自行设计的厌氧发酵装置,主要由水浴恒温振荡器、发酵瓶、集气瓶、集水瓶等部分组成(图1)。

水浴恒温振荡器为WHY-2型水浴恒温振荡器(江苏省金坛市金城国盛实验仪器厂),用来控制厌氧发酵的温度和振荡频率。

采用1 000 mL的透明的负压瓶作为发酵瓶,可便于观察发酵原料体积与物料状态的变化。

发酵瓶用适当大小的橡胶塞封口,在橡胶塞上钻出取样孔和输气孔。

集气瓶用1 000 mL负压瓶,同样以橡胶塞封口,其上的橡皮塞钻出进气孔和导水孔。

集水瓶为1 000 mL负压瓶。

在这些孔上插入玻璃管作为连接口,然后用Φ8 mm的硅胶管连接管路,并用凡士林密封。

1.3 试验设计
试验设4个不同发酵物配比处理,分别为:秸秆150 g ,接种物900 g,接种物TS 0.86%,接种物VS 0.62%(A);秸秆150 g,接种物1200 g,接种物TS 1.15%,接种物VS 0.83%(B);秸秆150 g,接种物1 500 g,接种物TS 1.45%,接种物VS 1.02%(C);以接种物1 500 g作空白对照(CK)。

其中TS为总固体,又称干物质,是指发酵原料除去水分后剩下的物质;VS为挥发性固体,是指原料总固体中除去灰分以后剩下的物质。

1.4 分析项目与方法
产气量的测定即每天定时测定集水瓶中水的体积量为日产气量,pH值采用精密试纸法测定,沼气中的CH4和CO2含量用沼气分析仪测定。

2 结果与分析
2.1 发酵前后TS、VS及pH值测定
从表1可以看出,发酵后,处理C的TS、VS含量下降最多,处理B次之,处理A最小,发酵后各处理的pH值均有所上升,说明在发酵过程中没有发生酸化现象,均属正常波动范围。

2.2 产气量统计与分析
试验持续60 d,各处理都在启动的第1天发酵产气,各处理的甲烷含量都逐渐升高,并且处理A、处理B、处理C在第2天都能燃烧,而对照则第1天就能燃烧。

从表2可以看出,随着接种量的提高,产气量和产气率都随着提高,处理A的总产气量最小,TS、VS产气率也最小,但甲烷含量最高,可达75.6%;处理B的总产气量和TS、VS产气率次之;处理C的总产气量最高,TS、VS产气率也最高,但甲烷含量最小,为67.3%。

这表明增大接种物和秸秆的比例,可以提高产气量和产气率,但甲烷含量有所降低。

3 结论
经试验测定,玉米秸秆在不同比例接种物的条件下能提高产气量和产气率,秸秆和接种物的比例为1∶10时产气效果最佳,玉米秸秆TS产气率为435 mL/g,VS产气率为493 mL/g,甲烷含量67.3%。

4 参考文献
[1] 董佑福,侯方安.重新认识秸秆资源发展秸秆循环经济[J].当代农机,2007(9):14-15.
[2] 陈斯,熊承永.再谈秸秆沼气发酵的碳氮比[J].中国沼气,2009(2):38-39.
[3] 全桂香,常志州,叶小梅,等.秸秆沼气干发酵快速启动条件与影响因素研究[J].江苏农业科学,2009(3):366-368.
[4] 宗文明,曹成茂,邱磊,等.玉米秸秆在沼气生产中的利用研究进展[J].安徽农业科学,2011(18):11051-11052.
[5] 边一.玉米秸秆干发酵制取沼气的试验研究[D].沈阳:沈阳农业大学,2007.
[6] 魏世清,覃文能,蒋湖波,等.玉米秸秆干发酵制取沼气的试验研究[J].
广西农业科学,2011,40(3):173-176.。

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