生物压力厌氧的产沼气特性实验研究
不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究
不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究
一、研究目的
1.探究不同恒温条件下，厌氧发酵后沼气的成分变化情况；
2.为提高沼气产生效率和质量提供理论依据和技术支持。
二、研究方法
本研究将选取10℃、20℃、30℃、40℃和50℃五个不同温度条件下的沼气发酵实验。
在相同的发酵条件下，分别测定不同温度条件下产生的沼气中甲烷和二氧化碳的含量。
实验具体步骤如下：在不同温度条件下准备好发酵罐，并加入相同比例的有机废弃物和厌氧菌种。
然后，控制发酵罐内的温度，保持在相应的恒温条件下。
在发酵过程中，定期采集发酵罐中的沼气样品，使用气相色谱仪对甲烷和二氧化碳的含量进行分析。
三、研究成果
实验结果显示，在不同恒温条件下，沼气中甲烷和二氧化碳的含量呈现不同的变化趋势。
在10℃条件下，甲烷含量较低，仅为40%，而二氧化碳含量达到60%；而在50℃条件下，甲烷含量达到了75%，二氧化碳含量下降至25%。
由此可见，随着温度的升高，沼气中甲烷的含量逐渐增加，而二氧化碳的含量逐渐减少。
四、研究意义
1.实验结果表明，恒温条件对沼气成分有明显影响。
恒温条件影响着厌氧菌在发酵过程中的活性和代谢能力，从而影响沼气中甲烷和二氧化碳的比例。
2.研究结果可为沼气生产提供指导，选择适宜的恒温条件，可提高沼气产生的效率和质量。
3.研究成果为厌氧发酵沼气生产工艺的优化提供了理论依据，有助于推动沼气产业的发展。
五、研究展望
在不同恒温条件下的厌氧发酵产生的沼气成分研究，对于提高沼气产生的效率和质量具有重要意义。
希望本研究成果能为沼气产业的发展提供有益的指导和参考，推动沼气产业的健康发展。
洋桔梗秸秆厌氧发酵产沼气试验
洋桔梗秸秆厌氧发酵产沼气试验洋桔梗秸秆是农作物的副产品之一，其具有丰富的碳水化合物和纤维素成分，是一种理想的生物质材料用于生物能源的生产。
利用洋桔梗秸秆进行厌氧发酵产沼气试验，可以有效地将其转化为有价值的能源资源，对于提高生物质能源利用率和减少环境污染具有重要意义。
本文将介绍对洋桔梗秸秆进行厌氧发酵产沼气试验的方法、实验结果和可能的应用前景。
一、试验方法1.秸秆颗粒大小的选择将洋桔梗秸秆进行粉碎处理，控制颗粒大小在1-3cm之间，这样可以提高厌氧发酵的效率，促进沼气产生。
2.挥发性固体含量(VS)的测定取洋桔梗秸秆样品，干燥至恒重，然后进行挥发性固体含量的测定，确定其有机质的含量。
3.菌种的选择选择适合厌氧发酵的菌种，如甲烷菌、乙酸杆菌等，接种到发酵罐中。
4.控制条件将洋桔梗秸秆放入发酵罐中，加入适量水分和微量元素，控制好发酵罐的温度、PH值和通气量等条件，保证良好的厌氧发酵环境。
5.沼气产生的监测在发酵过程中，每天对沼气罐中的沼气产生进行监测，记录下沼气产生的速率和成分，以及发酵罐中的温度和PH值等数据。
二、试验结果经过一段时间的厌氧发酵，得出了以下试验结果：1.沼气产生量经过30天的发酵，洋桔梗秸秆的沼气产生量达到了***m³，显示出了较好的发酵效果。
而且在后续的时间里，沼气的产生量仍在持续增加，表明洋桔梗秸秆具有良好的沼气产生潜力。
2.沼液的肥效在发酵过程中，产生的沼液含有大量的有机氮、有机磷和微量元素，是一种良好的有机肥料，可以用于农作物的生长，对农田的改良具有重要意义。
3.废弃物的处理洋桔梗秸秆作为农作物的副产品，经过厌氧发酵后可以得到沼气和沼液两种有价值的产品，不仅可以提高能源的利用效率，还可以将生物质废弃物转化为资源，对于农业生产和环境保护都具有积极的意义。
三、应用前景1.生物质能源生产洋桔梗秸秆的厌氧发酵产沼气试验结果显示，可以将其作为生物质能源原料，进行沼气的生产，为农村地区提供清洁、可再生的能源资源。
常温干式厌氧发酵水稻秸秆产沼气试验研究
常温干式厌氧发酵水稻秸秆产沼气试验研究刘伟伟1，马欢2，王继先1，朱德泉1，夏萍1 （1安徽农业大学工学院，合肥，230036；2中国科学院合肥等离子体物理研究所，合肥，230031）摘要：试验将水稻秸秆经白腐菌的预处理后，在常温下进行厌氧干式发酵。
对其发酵过程中的生物气产量、pH值、乙酸及甲烷含量等多种关键性指标进行了动态跟踪监测。
结果表明，水稻秸秆经过C/N调节和白腐菌预处理后，前45d的累积产气量约占总产气量的80.4%；发酵原料TS产气率为0.457m3/kg。
与常规湿式厌氧发酵相比，常温干式厌氧发酵不仅提高了池容效率，而且单位原料产气率也提高了26.9%，产气速率的增加大大缩短了发酵周期，发酵液pH值稳定在6.8~7.5。
研究表明厌氧干发酵产沼气是一种技术上可行的农业废弃物资源化利用方式，为水稻秸秆这种难以降解的大规模纤维素类资源利用提供了重要的设计依据和利用途径。
关键词：水稻秸秆；常温；干式厌氧发酵；沼气中图分类号：S216.40、引言我国是传统的农业大国，农作物秸秆资源拥有量居世界首位，年产生水稻秸秆达6.4亿t。
长期以来，大量秸秆露天焚烧不仅造成极大的资源浪费，而且带来严重的环境污染。
直接燃烧作为农村能源，热效率仅为10%~30%[1]。
研究表明，如果1kg秸秆转化为沼气燃烧可使秸秆的有效热值提高到64%。
因此，将秸秆作为一种生物质资源，研究其适用的利用途径，对实现其资源化，解决我国农村清洁用能问题，提高农民生活水平，改善农村生态环境，实现农业可持续发展，缓解传统化石能源压力等，均具有重要意义[2-4]。
厌氧消化是利用厌氧微生物在无氧存在环境下的自身代谢功能，实现有机物分解消化，以达到废弃物降害或无害化处理和能量回收的目的的技术，广泛应用于能源、环保等众多领域[5-7]。
自1980年康奈尔（Cornell）大学首先进行干式发酵研究以来，世界各国开始研究低水分的城市垃圾、农林业残余物及相似的有机沉积物的厌氧发酵[8、9]。
厌氧制沼气过程反应器内外生物脱硫实验研究(摘要)
摘 要 ： 石能 源 燃 烧 过 程 中所 排 出 的大 量 Ｃ 化 Ｏ
好 的 Ｃ 分 离 性 能 。 由三 塔八 步 的 ＶＳ 工 艺 ， Ｏ Ａ 从
４ ． ６ ０Ｎｍ ｈ的燃煤 电厂 烟道 气 中捕 集 得到 了 ８ ％ ／ ５ 的 Ｃ 纯度 和 ７ 的 Ｃ 回收 率 ， Ｏ Ｏ ９ Ｏ Ｃ 。捕 集 的 能
能， 总结 工艺 特 点及发 展前 景 。
究 。通过 实 验和模 拟 考 察 了不 同进 料 流速 、 Ｏ。进 Ｃ
料浓 度 、 附 压 力 以及 真 空 压 力 对 ＶＳ 过 程 性 能 吸 Ａ
的影 响 。建 立 了多 塔 ＶＳ 的 工 艺 模 型 ， 通 过 模 Ａ 并
引 发 的环境 变化 问题 已成 为全 球关 注 的焦点 。除 了 提 高能量 利 用效 率 、 发 可再 生 能 源等 达 到 Ｃ 减 开 Ｏ 排 的 目的 以外 ， ０ 的捕 获 与封 存 技 术 （ Ｃ ） 有 ｃ Ｃ Ｓ具
耗 为 ２ ３ ／ ｇＣ ． ７ＭＪ ｋ Ｏ 。随 着 吸 附工 艺 的进 一 步 优 化 以及 吸 附剂 吸附 性 能 的 提 高 ， 附 法有 望 成 为 一 吸 种 很有 前景 的大 规模 捕集 烟道 气 中 Ｃ 的技 术 。 Ｏ。
Ｓ Ａ捕 集 烟 道 气 中 Ｃ ０。的 可行 性 。其 中 ， 过两 级 通
ＶＳ 工 艺 ， 以将 原 浓 度 由 １ ％浓缩 到 ９ ， 时 Ａ 可 ５ ６ 同 具 有 ９ ． 的 回收率 。而 采用 ＶＴ Ａ 工 艺 ， 以得 １９ Ｓ 可
到 ９ ． 的 Ｃ 产 品气体 ， ３４ Ｏ。 回收率 为 ９ ． ％。 ５４ （ ） 煤 电厂烟 道气 中 Ｃ 的吸 附捕 集 。在 上 ２燃 Ｏ 海 申能 星火 热 电厂 搭 建 了 三塔 八 步 的 ＶＳ 实 验 装 Ａ 置， 该装 置所 填 充 ５ 分子 筛 的质量 为 ２ ２ｋ ， 过 Ａ ８ ｇ 通 实验 和模 拟 研 究 了实 际 电 厂 烟道 气 环 境 中 Ｃ 。吸 Ｏ 附捕 集工 艺 的 经 济 可行 性 。通 过 实 验 结 果 对 多 塔 ＶＳ 捕 集烟 道 气 中 Ｃ Ａ Ｏ。的 模 型 进 行 了 验 证 ， 明 表 数 学模 型 可 以用 于 进一 步 的优化 设计 。在 燃煤 电 厂
不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究
不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究一、厌氧发酵的基本原理厌氧发酵是一种在缺乏氧气的环境下进行的生物发酵过程。
在这种环境下，微生物利用有机废弃物进行呼吸代谢产生沼气，主要包括甲烷和二氧化碳。
厌氧发酵的基本原理主要包括底物的降解、酸化和产气三个过程。
底物的降解是微生物利用有机物质进行分解，酸化是有机物质被分解产生有机酸和气体，而产气则是有机酸被进一步分解产生甲烷和二氧化碳。
不同的环境条件对这三个过程的影响可能会导致沼气产生和成分的差异。
二、不同厌氧发酵条件对沼气成分的影响1. 温度温度是影响厌氧发酵过程的重要因素之一。
一般情况下，适宜的温度有利于微生物的生长和代谢，从而促进沼气的产生和成分的稳定。
在低温条件下，微生物的活性会受到限制，产气速率较低，同时甲烷和二氧化碳的比例也会受到影响。
而在高温条件下，微生物的活性虽然较高，但过高的温度则可能导致微生物的死亡和失活，进而影响沼气的产生和成分。
选择适宜的恒温条件对沼气的产生和成分有着重要的影响。
2. pH值pH值是另一个重要的环境因素，对厌氧发酵过程也有着重要的影响。
一般来说，适宜的pH值有利于有机废弃物的降解和微生物的生长代谢。
当pH值过低或过高时，可能会抑制微生物的活性，从而影响沼气的产生和成分。
在进行厌氧发酵过程中，调节好pH值是非常重要的。
3. 底物种类和浓度底物种类和浓度也是影响厌氧发酵过程的重要因素。
不同的有机废弃物可能会产生不同类型和比例的沼气，而适宜的底物浓度则对沼气的产生和成分也有着重要影响。
在进行厌氧发酵实验时，选择合适的底物种类和浓度是至关重要的。
三、实验设计和方法在本研究中，将不同的恒温条件作为处理组，设置不同的实验条件，观察沼气的产生和成分。
具体的实验设计和方法如下：1. 选择不同的恒温条件，包括低温、室温和高温三组。
2. 分别设置相同种类和浓度的底物，在不同的恒温条件下进行厌氧发酵实验。
3. 定期取样，测定沼气的产生量和成分，包括甲烷和二氧化碳的比例。
稻草秸秆厌氧发酵产沼气研究
稻草秸秆厌氧发酵产沼气研究稻草和秸秆是农作物产生的剩余物质，其潜在的能源价值一直备受关注。
其中，厌氧发酵是一种能够将这些生物质转化为沼气的有效方式。
本文将就稻草和秸秆的厌氧发酵产沼气研究展开讨论。
首先，稻草和秸秆的厌氧发酵是指在缺氧的环境下，利用厌氧细菌将有机物质转化为沼气的过程。
这些有机物质在发酵过程中被分解成沼气的主要成分，包括甲烷和二氧化碳。
沼气不仅具有高热值，可以被用作燃料，还可以用作发电或供暖。
然而，稻草和秸秆作为厌氧发酵的底物也存在一些挑战。
首先，其纤维素和半纤维素的含量较高，这使得生物降解变得困难。
这需要通过物理或生物方法来打破纤维素和半纤维素的结构，以提高底物的降解效率。
其次，底物中氮和硫的含量也较高，这会导致底物中产生硫化氢等有毒气体。
因此，必须控制好底物的氮硫平衡，以保证发酵反应的顺利进行。
在稻草和秸秆的厌氧发酵过程中，如何提高产沼气效率也是一个重要问题。
一种常用的方法是通过混合底物来提高发酵效果。
例如，将稻草和秸秆与家畜粪便等高产沼气底物进行混合，可以提供更丰富的养分和菌群，从而促进发酵反应。
此外，添加一些辅助材料，如酶或微生物，也可以加速底物的降解，提高产沼气效率。
最后，稻草和秸秆的厌氧发酵产沼气研究在实际应用上也具有重要意义。
中国是一个农业大国，农作物剩余物质的处理一直是一个难题。
利用稻草和秸秆产沼气既能解决废弃物的处理问题，又能提供可再生能源，实现农业废弃物的资源化利用。
因此，稻草和秸秆的厌氧发酵研究不仅有理论意义，也有实际应用价值。
综上所述，稻草和秸秆的厌氧发酵产沼气研究是一个具有潜力和挑战的领域。
通过加强对底物特性和发酵机理的研究，探索合适的发酵条件和方法，可以实现农作物剩余物质的高效转化和能源利用。
这将有助于解决农业废弃物处理问题，推动可持续能源发展。
不同作物秸秆厌氧发酵产沼气试验研究
不同作物秸秆厌氧发酵产沼气试验研究本文通过对我国不同作物秸秆厌氧发酵进行试验分析，并且得出一些结论，期望能对沼气试验的效果有一定的促进作用。
标签：作物秸秆；厌氧发酵；沼氣；试验引言：遗留田间的农业废弃物秸秆必须进行处理和利用，才不至于影响下一季春播，由于秸秆的产量很大，大量的秸秆若不能及时处理，只好在播种前采取就地焚烧的应急措施集中处置，会产生大量浓烟，使尘埃量积聚，雾霾天越来越多，严重污染周边卫生和破坏生存环境，影响人们的身心健康。
目前，处理秸秆的方法有许多种，加工成碳棒作燃料、生产秸秆乙醇、发电以及发酵气化作为生物质能源等。
本文主要研究将秸秆生物气化为沼气的规模化生产试验研究，以解决农村清洁能源短缺的难题。
一、厌氧消化技术概述厌氧发酵是对作物秸秆采取有效利用、实现废弃物秸秆无害化的有效方法。
消化的过程可以采取人员进行控制，加速微生物对有机物的降解，使得有机物无害化。
还可以通过将有机物降解脱除产生沼气，实现资源的可利用化。
废弃物秸秆厌氧发酵技术就是在没有溶解氧和硝酸盐氮的环境之下，在通过微生物将有机物进行降解生成沼气的主要成分，并且结合成新物质的化学过程。
二、材料与方法（一）实验材料接种物采用厌氧活性污泥，取自附近的污水处理厂，经离心处理得到浓缩污泥，TS为12.98%、VS为35.78%（基于TS）。
实验底物为风干玉米秸秆，TS为81.70%、VS为88.40%（基于TS），经切碎备用。
（二）实验方法1.湿式发酵。
湿式完全混合厌氧消化工艺是最早利用的。
这种工艺的固体浓度要保证在一定的浓度之下，其液化、酸化和产气不同阶段都是在一个反应器内进行的，其施工工艺简单、易于操作、管理方便的有点。
湿式发酵按照接种物与底物比例（VS 比例）为1：2混合加入250ml厌氧发酵瓶中，采用厌氧发酵的基础培养。
配制底物秸秆的TS浓度为4%，工作体积为100ml，利用碱液调节发酵混合物的pH 值至7.5。
采用CO2（20%）和N2（80%）混合气曝气5min，然后用橡胶塞和铝制封口压盖密封，将厌氧发酵瓶放于水浴振荡培养箱中培养，设置温度37℃、转速150r·min。
紫茎泽兰厌氧发酵产沼气试验研究
紫茎泽兰厌氧发酵产沼气试验研究紫茎泽兰作为一种入侵性杂草,对生态环境和生物的多样性都造成了严重危害,所以将紫茎泽兰进行厌氧发酵,对它的资源化利用研究提供了更多的试验依据。
本文开展的试验有紫茎泽兰预处理脱毒效果试验、脱毒后的紫茎泽兰厌氧发酵产沼气试验、未脱毒紫茎泽兰与猪粪混合厌氧发酵产沼气试验和沼液应用在铁皮石斛炼苗中的试验。
试验结果如下：(1)在紫茎泽兰预处理脱毒效果试验中,预处理脱毒前后物料VS变化规律明显总体呈下降趋势,且粒径越小,VS降解率越高；试验组3,即添加了100g的复合菌种的40目紫茎泽兰的的累积产气量、产气速率、TS产气率和VS产气率都要高于其余7组试验,这说明这一组的脱毒效果优于其余七组。
(2)通过正交试验,我们可以得到紫茎泽兰厌氧发酵试验的最优试验条件为A382C2,即发酵温度为40℃,发酵浓度为15%和接种物浓度为30%,TS的产气率为415.9 mL·g-1。
影响最大的因素是发酵温度,其次是发酵浓度,影响最小的是接种物的浓度。
(3)在发酵温度为40℃,发酵浓度为15%和接种物浓度在30%的条件下,紫茎泽兰与猪粪混合厌氧产发酵产沼气的最适宜的比例为1：1,并且它的TS产气率比未脱毒的20～40目的紫茎泽兰的TS产气率高80%。
(4)质量分数为50%的沼液对铁皮石斛的茎粗影响较大,而水溶肥则对铁皮石斛的叶片数产生的影响较大。
当沼液的质量分数越高时,铁皮石斛的芽数增加的越多。
综上所述,将干燥的20-40目的紫茎泽兰经过脱毒处理后用来厌氧发酵产沼气,它的TS产气率比没有经过脱毒的高：而1-3cm粗的干紫茎泽兰没有脱毒的TS产气率要比脱毒的高。
为了使没有脱毒的20～40目的紫茎泽兰的TS产气率更高,我们可以加入一定比例的猪粪混合厌氧发酵。
而沼液作为厌氧发酵的剩余物,应用在铁皮石斛的炼苗中,可以促使铁皮石斛的叶片数、茎粗和芽数的发育,这也为今后研究紫茎泽兰的沼液应用于铁皮石斛炼苗的试验提供一个参考依据。
有机固废中高温厌氧沼气效率实验报告
有机固废中高温厌氧沼气效率实验报告1有机废弃物的种类及其对环境的影响1.1有机固体废物的特点有机废弃物即废物中的行机部分。
主要物理组份有厨余、废纸、纤维、竹、木制品、废塑料、废橡胶、种植业中的植物秸和以及养殖业中的畜禽粪便、死畜、死禽、死鱼等：十：要化学成分为碳水化合物（如纤维素、淀粉、半纤维素、果胶等）、蛋白质、脂肪、脂肪酸、酚类化合物等：由于其成分的复杂性，所以其物理、化学、生化性质复杂，但总体来说，有机废物具有很高的可尘化性1，为尘物处理的可行性提供了依据。
1.2有机固体废物的类型2四有机废弃物可分为7种基本类型：
①动物指便：②作物残留物：③生活污泥：④食品生：废弃物：⑤工业有机废弃物：⑥木材加工生产废弃物：⑦生活垃吸。
其中，动物粪便和作物残留物为主要部分，分别山其总量的21.8%和53.7%。
厌氧消化也叫沼气发酵或甲烷发酵。
将复杂有机废物在无氧的条件下利用厌氧微生物发酵性细南、产氢产乙酸菌、耗氢耗乙酸南、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷闲等降解成N、P无机化合物和甲烷、二氧化碳等气体。
厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的研究
厌氧发酵技术处理餐厨垃圾产沼气的探究近年来，随着城市化进程的加快和人口的增加，餐厨垃圾的处理成为一个日益突出的问题。
餐厨垃圾中富含有机废弃物，破坏环境并对人体健康带来恐吓。
厌氧发酵技术作为一种高效处理餐厨垃圾的方法被广泛探究和应用。
本文旨在探讨，并介绍该技术的原理、方法以及在实际应用中的优势。
一、引言随着人们生活水平的提高和城市化的进程，城市的餐饮业蓬勃进步，餐厨垃圾的数量激增。
餐厨垃圾中含有大量的有机物质，若果无法有效处理，会对环境和人体健康造成极大的危害。
因此，寻找一种高效、经济的餐厨垃圾处理方法成为亟待解决的问题。
二、厌氧发酵技术的原理厌氧发酵技术是一种生物处理技术，通过利用微生物在缺氧条件下对有机废弃物进行代谢和分解，产生沼气和有机肥料。
厌氧发酵的基本原理是微生物通过一系列的代谢过程将有机物质转化为沼气。
在缺氧条件下，厌氧菌通过发酵过程将有机废弃物中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等转化为沼气主要成分甲烷和二氧化碳。
同时，还会生成一些有机酸和其他代谢产物。
三、厌氧发酵技术的方法厌氧发酵技术的方法包括反应器选择、菌种选择和操作条件控制等方面。
反应器的选择可以依据餐厨垃圾的性质和处理规模来确定。
常见的反应器包括完全混合反应器、序列反应器和固定床反应器等。
菌种选择是关键的一步，合适的菌种能够提高发酵效果和产沼气量。
同时，确保反应器内的环境条件也是分外重要的，包括温度、PH值和有机物浓度等。
四、厌氧发酵技术在实际应用中的优势厌氧发酵技术作为一种高效处理餐厨垃圾的方法具有许多优势。
起首，该技术能够将餐厨垃圾转化为可再生能源沼气，既能够用于发电和取暖等，也可以作为交通燃料使用。
其次，厌氧发酵过程中还能够产生有机肥料，可以用于农业生产，提高土壤肥力。
此外，该技术可以缩减餐厨垃圾的体积，降低垃圾运输成本，缩减对垃圾填埋场的依靠。
五、结论厌氧发酵技术作为一种处理餐厨垃圾的方法在实际应用中显示出了明显的优势。
通过合理选择反应器、菌种和控制操作条件等方面的改进，可以进一步提高处理效果和产沼气量。
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生物压力厌氧的产沼气特性实验研究王宝瑞鞍山环科采暖科技开发有限公司（114000）E-mail:（as_hkekafg@）摘 要：为了使生物厌氧处理工艺有所突破，提高生物厌氧过程中沼气的单位产出比率，及其甲烷含量，对生物压力厌氧的产沼气特性进行了实验研究。
实验采用生物压力厌氧发酵装置，在恒温30℃，产气、贮气压力0.3MPa下进行。
所取得的各项数据都有了突破性进展，寻求了一条高效能的生物压力厌氧新方法,对沼气发酵技术具有特别重要的指导意义。
关键词：生物压力厌氧；实验；沼气；甲烷。
1 引言目前，各种类型的沼气发酵装置，均在常压下运行，特别是我国农村普遍采用的，用于获取沼气燃料的沼气发酵池，由于进料口和出料口以及水压间直接与大气相通，在产气、用气时，伴随有强烈的呼吸作用，除了在呼吸作用下丢失大量的甲烷气体外，同时使大量的氧溶解在发酵液中，造成了有机发酵物降解不彻底，营养物质大量流失的严重后果，破坏了厌氧发酵的正常进行，影响了产沼气质量和产甲烷值指数，探索生物厌氧处理技术的新途境，是生物厌氧处理技术面临的重要课题。
本文通过对生物压力厌氧处理技术［１］的实验研究，对所取得的突破性进展，进行了介绍。
旨在为生物压力厌氧处理技术的应用提供依据，并对生物压力厌氧处理技术的发展，起到积极的推进作用。
2 实验部分2．1 实验材料制备2.1.1 生物压力厌氧发酵原料制备实验所用的发酵原料,为混合型发酵原料，配比（按 TS ）计：猪粪:70﹪;马粪:30﹪。
测定值见表1。
发 酵 原 料 测 定 值表 — 1原料种类 TS﹪ VS ﹪ C / N PH猪 粪 14.56 70.65 25 : 1 6.5马 粪 24.82 80.84 13.2: 1 7.1混 合 后 17.64 73.70 15.6: 1 6.92.1.2 接种物取自以猪粪为原料富集的接种物,TS为11.87﹪，VS为70.65﹪，pH为7.5。
- 1 -2.2 实验装置与试验条件2.2.1实验装置实验系统主要由以下几部分组成：恒温水浴箱、加热器、生物压力厌氧发酵罐、温水循环泵、温控器、精密压力表、稳压阀、计量表、肺活量计、史氏发酵管、管道及阀门等（见图1）。
生物压力厌氧发酵罐选用SYP—15钢瓶改制生物压力厌氧发酵装置，公称容积35.5Ｌ,投加发酵料液总计25Ｌ ,余留10.5Ｌ，为贮气、贮压间。
热水加热器的主要功能用来调节恒温水浴箱内水的温度，方法是将所加热的热水通过盘管以间接换热的方式对水进行加热，图 1 压力厌氧发酵实验系统示意图1.恒温水浴箱,2.加热热水器,3温控器,4.温水循环泵,5.压力厌氧发酵罐,6精密压力表,7.稳压阀,8.史氏发酵罐,9.计量表,10.肺活量计,11.取样阀水温由温控器的电接点来控制，当水温下降时，热水加热器开始加热，温水泵启动。
水泵除对恒温水浴箱充灌温水外，水流还起到搅拌作用，使水温保持在所设定的温度范围内，冷却了的水，通过下面的连通管进行循环，使水温恒定。
所产沼气经由稳压阀，调压到所设定的压力后，由管道输送，经计量表计量后放空。
当需要计量沼气中甲烷含量时，将取样阀门打开，沼气经由取样管道进入到肺活量计中，进入肺活量计中的沼气流量，可以通过调节取样阀的开度，进行流量调节。
当采样完成后，关闭取样阀，将出气阀打开，使沼气缓慢的进入到史氏发酵管内进行计量。
史氏发酵管内的水封液为10﹪的NaOH溶液，当沼气中的CO2和少量H2S被碱液吸收后，计量的气体可看作CH4含量。
2.2.2 实验仪器电子天平：FA1104N 上海 ；酸度计：pH——2型 上海第二分析仪器厂；高温箱型电阻炉：CX—4—13型 沈阳民福电器厂水浴槽、加热器、温度控制仪、气体流量计、精密压力表、稳压阀、安全阀等。
2.2.3发酵液配制本实验以混合型发酵原料为主，配以接种物及水，混合不同浓度的发酵液，共设三个实验组，发酵液配制见表2。
- 2 -发 酵 液 浓 度 值表 — 22.2.4 安全导则2.2.4.1 钢瓶改制规则以SYP——15《 钢制液化石油气钢瓶 》改制的《 生物压力厌氧处理反应器装置 》，不得破坏原先的主体结构,并应遵照 GB 5842——1996 《钢制液化石油气钢瓶》［２］和GB 150——1998 《 钢制压力容器 》［ 3 ］ 国家标准的规定执行。
做最大压力厌氧发酵实验的钢瓶不允许改制.2.2.4.2 发酵料液的灌装①最大生物压力厌氧发酵实验料液灌装操作：将瓶阀从瓶阀座上卸下，采用漏斗朝瓶内灌装发酵料液，灌装完成后，检查瓶座螺纹处，应去掉污物，然后将瓶阀装回瓶阀座中，并旋紧瓶阀。
② 生物压力厌氧发酵料液灌装操作：从装料口常规装料。
③ 空气置换的操作：发酵料液灌装后，钢瓶内残留有部分空气，为了保证发酵正常进行，减少不利因素的影响，对于残留在钢瓶贮气室内的空气进行置换。
方法是，将正常发酵并且产气压力以达到0.3MPa 的贮压式钢制沼气罐[ 4 ]罐内的沼气，朝新灌装好发酵料液的钢瓶中充沼气，当压力相当时,停止充装，开启排空阀，当还余有少量压力时，关闭排空阀，再次朝钢瓶中充灌沼气，如此反复进行多次，尽量使钢瓶内的空气残留最少，每次排空操作，钢瓶内的压力应略大于大气压力。
2.3 实验设计2.3.1最大压力厌氧发酵实验采用批次投料的方法,对三种不同浓度的发酵料液，进行恒温发酵，实验在15——40℃之间进行，每间隔5℃设一段时间停留，当压力恒定后，再持续一段时间，在压力不再生高时，再将发酵温度逐渐升至下一间隔温度点，每天在规定时间内，既每间隔12小时，对发酵温度和产气压力进行一次记录，记录压力变化情况，以及发酵温度所处于的发酵温区，并分别测定压力同发酵温度之间的关系，通过实验得出了，发酵温度同最大产气压力及发酵料液浓度之间的关系数值，实验结果见图 2。
2.3.2 失压厌氧发酵实验当上述实验达到最大产气压力数值时，分别将贮气压力迅速降至最大压力的二分之一，- 3 -及零压力（表压力），测得压力回升所需时间及对产气量的影响。
图 2 最大产气压力料液浓度、温度及时间关系曲线2.3.3 压力对沼气产气率及甲烷单位含量的影响本实验设定为恒温发酵，发酵温度为30℃，设定贮气压力为0.3MPa（调压阀数值；表压力），在所设定的发酵温度和贮气压力范围内，对三种不同浓度的发酵液料，进行了产气率及甲烷单位含量的实验研究，同时分析了沼气中甲烷的含量，并对发酵料液发酵前后相关指标进行测定。
2.3.4 测定项目及方法TS的测定：发酵原料在103——105℃烘箱内,烘至恒重；VS的测定：将烘至恒重的发酵原料,在600℃±5℃环境中灼烧，时间一小时；pH值的测定：采用精密pH试纸和pH值酸度计,测定原料、接种物以及发酵前后料液的pH值；产气量的测定：采用转子流量计计量；甲烷含量的测定：采用定容式肺活量计，肺活量计内装入饱和食盐水，以防沼气溶解，计量后的沼气，输入到史氏CO2 吸收管內，管内盛装NaOH溶液，用来吸收所产沼气中的CO2，并对甲烷单位含量进行计量。
3 结果与分析3.1 综合指标的测定在上述实验条件下，测得了在发酵压力0.3MPa，发酵温度30℃时，发酵料液浓度，同产气率及甲烷含量的数据，结果见图3—— 4所示。
3.2 发酵料液发酵前后相关指标的测定- 4 -发酵料液前后的TS、VS 和pH 值变化，结果见表3。
发酵前后料液TS、VS、pH 值 表 — 33.3 产气量与甲烷含量本实验发酵持续时间为50d，在第五天，贮气压力就达到了所设定的压力0.3MPa （表压力），从这一压力数值起，厌氧发酵全过程，压力一直维持在这个数值范围内，从第6—20d，产气量每天逐渐增加，甲烷含量从最初的58﹪逐渐递增至65﹪,从21— 40d，产气量基本稳定在一个水平上，可甲烷含量却出现猛然增长，从65﹪猛然增加至85﹪，从第41—50d 产气量缓慢回落，可甲烷含量仍然在增加。
在发酵实验产甲烷的全过程中，不同浓度的发酵料液，日净产气数量及其甲烷单位含量，参见图4。
3.4 结果分析在所设定的压力下，对三种不同浓度的发酵料液所产沼气总量，生物压力反应器容积产气率、甲烷单位含量进行了分析，结果汇集于表4中。
总产气量、反应器容积产气率、甲烷含量的分析 表 — 4 3.讨论与总结从表4可以明显看出，生物压力厌氧发酵前后料液的TS、VS 都大幅度降低，这说明原- 5 -料被消耗并产生大量甲烷，虽然发酵料液的浓度有所不同，但原料的利用率是相当惊人的,根据表中的数据得知,对于高浓度实验组，其原料的TS利用率为62.22﹪，VS利用率为21.89﹪，对于中度浓度实验组，其原料的TS利用率为60.3﹪,VS利用率为25.42﹪ ,对于低浓度实验组,TS利用率为56.69﹪,VS利用率为29.54﹪。
这种对发酵原料的高利用率，是高效和超常的，也是生物压力厌氧发酵产沼气的一个独特的优良的产气特性。
由图3和图4可知，随着产气量的增加，其产气量逐渐的趋于恒定值，并平稳产气，同时甲烷含量出现增长趋势。
在产沼气后期，虽然产气量较小，但甲烷含量却非常高，这是普通厌氧发酵所无法比拟的，其中，中浓度实验组在实验终了时,其甲烷含量已达８７﹪以上，这是普通厌氧发酵难以实现的数值。
值得关注的是：生物压力厌氧发酵在产沼气过程中，经过相当长的一段恒定、稳定的产气阶段后，仅在极奇短暂的时间里，产气量就急转直下，不再产气，这说明在压力下，发酵料液中的有机质已近耗竭。
从表5可以得出，发酵料液浓度TS在16.49﹪时,总产气量为437.42Ｌ,反应器容积产气率为252ml·L/d。
发酵料液浓度TS在11.80﹪时,总产气量为377.56Ｌ,反应器容积产气率为217ml·L/d 。
发酵料液浓度TS在5.9﹪时,总产气量为199.67Ｌ ,反应气容积产气率为115ml·L/d。
如图2所示,在最大产气压力实验中,产气压力同发酵温度成正比,当发酵温度一定时,产气压力的高低,取决于发酵料液浓度,当发酵料液浓度TS在 16.49﹪时 ,VS为73.09﹪时,最大产气压力能升高到0.87MPa ；当发酵料液浓度TS在11.8０﹪ , VS为 72.18﹪ 时，最大产气压力能升高到0.79MPa;当发酵料液浓度TS在5.9﹪，VS为72.18﹪ 时,最大产气压力能升高到0.62MPa。
在压力升高到最大时，既达到极限值，无论发酵时间再延长多久，最大压力除有些少许波动外，不再升高。
为了弄清楚生物压力厌氧发酵在产气压力，达到最大压力时，发酵料液的发酵状态，最大生物压力厌氧发酵实验接续了失压试验。
从表3可以看出,当发酵进入到最高压力值时,迅速将贮气室内的沼气排出,并降至大气压力（表压力为0），对发酵料液进行了pH 值的测定，此时的pH 值分别为4.8；5.0；5.0，甲烷含量均在70﹪左右。