秸秆沼气发酵的计算公式

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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。

秸秆与粪便不同配比发酵产沼气试验研究

秸秆与粪便不同配比发酵产沼气试验研究

收稿日期:2011-02-14项目来源:新疆高校科研计划重点研究项目(XJEDY2010156))作者简介:刘德江(1966-),男,教授,主要从事沼气技术的教学与科研工作,xlliudejiang@126.com 秸秆与粪便不同配比发酵产沼气试验研究刘德江,邱桃玉,刘歆,张晓宏(新疆农业职业技术学院,新疆昌吉831100)摘要:本试验以秸秆与粪便的不同原料配比,设置十个处理进行沼气发酵试验。

通过对比启动时间、总产气量、TS 产气率及甲烷含量等参数,以探讨最佳的原料配比。

结果表明:秸秆比例过大或过小生产沼气的效率均不高,只有50%秸秆与50%粪便配合时,其总气量,TS 产气率及甲烷含量才达到最高。

秸秆原料可完全替代粪便生产沼气,但必须进行前处理,且发酵启动慢,比纯粪便原料慢了3 10天,产气高峰期也推迟了15天左右,但产气持续时间较长,可达6个月左右。

关键词:秸秆;粪便;产气量;甲烷含量中图分类号:S216.4文献标识码:B文章编号:1000-1166(2011)04-0013-04Biogas Fermentation Tests with Different Ratio of Straw and Excrement /LIU de-jiang ,QIU tao-yu ,LIU xin ,ZHANG xiao-hong /(Xinjiang Agriculture Vocational Technology College ,Changji 831100,China )Abstract :Ten treatments were set in the biogas fermentation tests with different ratio of straw and excrement.The start time ,total gas yield ,gas producing efficiency of TS and methane concentrations etc were compared to investigate the best fermentation parameter of raw materials ratio.The results showed that :neither large nor small proportion of straw can pro-duce higher biogas yield.Only when 50%of straw and 50%of excrement were mixed ,the fermentation system could pro-vide highest total gas yield ,gas producing efficiency of TS ,and methane concentration.Raw straw could fully replace ex-crement when pre-treatment was well done ,though the starting-up was slow ,maybe 3 10days slower than pure excrement treatment.And gas peak was also delayed 15days than pure excrement fermentation ,but the gas production could last for about 6months.Key words :straw ;excrement ;gas yield ;methane concentrations近年来,农村户用沼气池粪便原料的不足或缺乏已成为制约沼气产业化发展的瓶颈,大中型沼气工程也由于养殖规模减少、粪便原料不足等原因,导致不能正常运行甚至关停。

沼气发酵

沼气发酵

沼气发酵第一节概述一、定义:沼气发酵,又称厌氧发酵或厌氧消化,是指有机物质(如作物秸杆、杂草、人畜粪便、垃圾、污泥及城市生活污水和工业有机废水等)在厌氧条件下,通过种类繁多、数量巨大、功能不同的各类微生物的分解代谢,最终产生沼气的过程。

二、沼气的组成:沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体,其主要成分是甲烷(CH4),大约占60%,其次是二氧化碳(CO2)大约占35%,此外还有少量其它气体,如水蒸气、硫化氢、一氧化碳、氮气等。

不同条件下产生的沼气,其成分有一定的差异。

例如人粪、鸡粪、屠宰废水发酵时,所产生的甲烷含量可达70%以上,农作物秸杆发酵所产生的沼气中甲烷含量一般为55%左右。

第二节沼气发酵的微生物学过程一、沼气发酵的微生物种类:第一类叫发酵细菌。

包括各种有机物分解菌,它们能分泌胞外酶,主要作用是将复杂的有机物分解成较为简单的物质。

例如多糖转化为单糖,蛋白质转化为肽或氨基酸,脂肪转化为甘油和脂肪酸。

第二类叫产氢产乙酸细菌。

其主要作用是前一类细菌分解的产物进一步分解成乙酸和二氧化碳。

第三类细菌称产甲烷菌。

它们的作用是利用乙酸、氢气和二氧化碳产生甲烷。

在实际的发酵过程中这三类微生物既相互协调,又相互制约,共同完成产沼气过程。

二、沼气发酵过程的三个阶段第一阶段是含碳有机聚合物的水解。

纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、脂类、蛋白质等非水溶性含碳有机物,经细菌水解发酵生成水溶性糖、醇、酸等分子量较小的化合物,以及氢气和二氧化碳;第二阶段是各种水溶性产物经微生物降解形成甲烷底物,主要是乙酸、氢气和二氧化碳;第三阶段是产甲烷菌转化甲烷底物生成CH4和CO2。

另外,在沼气发酵过程中还存在某些逆向反应,即由小分子合成大分子物质的微生物过程。

第三节沼气发酵原料的分类与特性自然界中几乎所有的有机物质都可作为沼气发酵的原料。

人工制取沼气的主要原料是畜禽粪便污水、食品加工业、制药和化工废水、生活污水等。

在农村,也用农作物秸杆制取沼气。

沼气设计相关计算公式

沼气设计相关计算公式

高压、次高压和中压沼气管道单位长度摩擦阻力损失计算
沼气管道起点压力P1 (kpa)
沼气管道终点压力P2 (kpa)
沼气管道的摩擦阻力系数λ
1
沼气管道计算流量Q (m3/h)
沼气绝对温度T(K) 沼气密度ρ(kg/m3)
1
1
1
压缩因子,当沼气压力<1.2Mpa(表压)时,Z=1 沼气管道的计算长度L(km)
Cs-气体中硫化氢含量(%)
f-脱硫剂中活性氧化铁含量(%)
ρ-脱硫剂的密度(t/m3)
参数输入
高压储气柜的有效储气量计算
高压储气柜的几何容积Vb (m3)
最高绝对压力P(MPa)
2
3
最低绝对压力P1(MPa) 标准状态温度Tb(K)
2
2
高压储气柜的有效储气量Vb(m3)
0.5
式中:Vb-高压储气柜的有效储气量(m3)
365
2
3
时高峰系数Ks
4
管道计算流量Qj(m3/h)
1
式中:Qn-年用气量(m3/a)
Ky-月高峰系数Ky=1.1-1.3
Kr-日高峰系数Kr=1.05-1.2
Ks-时高峰系数Ks=2.2-3.2
Qj-管道计算流量(m3/h)
用户室内沼气管道实际计算流量(按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数确定)
Vc-高压储气柜的几何容积(m3)
P-最高绝对压力(MPa)
P1-最低绝对压力(MPa)
Pb-标准状态压力(Mpa)
Tb-标准状态温度(K)
T-使用温度(K)
标准状态压力Pb(Mpa)
4 使用温度T(K)
2
沼气管的流量计算(计算月的小时最大量)

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。

农村家用沼气科普知识问答

农村家用沼气科普知识问答

农村家用沼气科普知识问答1、什么是沼气?沼气是怎样产生的?沼气的主要成份有哪些?沼气是一种可燃气体,由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。

它是有机物在隔绝空气和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下,经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体。

日常生活中,我们常见到的水沟、污泥塘冒出的气泡就是沼气,沼气是一种混合气体,主要成份是甲烷和二氧化碳。

2 、沼气有哪些用途?农村家用沼气池生产的沼气主要用来做生活燃料。

修建一个容积为 6M3的沼气池,每天投入相当于 4 头猪的粪便发酵,它所产的沼气能解决 4 口人家庭点灯、做饭的燃料问题。

沼气还可以用于温室保温、烘烤农产品、沼气防蛀、储备粮食、水果保鲜等。

3、修建沼气池的基本技术要求是什么?农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置,它的质量好坏,结构和布局是否合理,直接关系到能否产好、用好、管好沼气。

因此,修建沼气池要做到设计合理,构造简单,施工方便,坚固耐用,造价低廉。

实践经验证明,沼气池的结构要”圆”(圆形池)、“小”(容积小)、“浅” (池子深度浅);沼气池的布局,多采用“四位一体” (厕所、猪圈、沼气池、太阳能温棚)。

4、为什么提倡修建圆形的沼气池?圆形或近似于圆形的沼气池与长方形池比较,具有以下优点:第一,相同容积的沼气池,圆形比长方形的表面积小,省工、省料。

第二,圆形池受力均匀,池体牢固,同一容积的沼气池,在相同荷载作用下,圆形池比长方形池的池墙厚度小。

第三,圆形沼气池的内壁没有直角,容易解决密封问题。

5、怎样修建沼气池?沼气池的大小、尺寸,沼气池使用什么材料,沼气池修好了怎么判断它的质量是否符合使用要求?这些问题在下面的国家标准中都能找到答案,即: GB4750 农村家用水压式沼气池标准图集; GB4751 农村家用水压式沼气池质量验收标准; GB4752 农村家用水压式沼气池施工操作规程; GB7637 农村家用沼气管路施工安装操作规程; GB9958 农村家用沼气发酵工艺规程; GB7959 粪便无害化卫生标准。

农村沼气池一次投料到底能用多久

农村沼气池一次投料到底能用多久

农村沼气池一次投料能用多久?很多人问这个问题,有人说能用半年,有人宣称能用8-10个月。

其实这个问题牵涉到两个实际问题:一是每立方原料每天能产多少气,用多大的沼气池能满足使用要求;二是在满足使用要求的前提下一次投料能用多久。

其实这个问题的答案并不复杂。

但是需要弄明白几个问题:累计产气量、温度和产气量的关系、不同温度下的发酵周期等。

1,一次投料累计能产多少气。

1.1 每公斤干物质的产气量:这是在35度条件小每公斤干物质的产气量(m3/kg)。

家用常温发酵池的温度按照20度计算,是上表产气量的60%。

均20度计算。

例如每公斤麦秸产气量的计算方法是:0.45*60%*82%=0.2214计算结果如下:1.4按照每立方原料含秸秆100公斤,每立方原料含粪便500公斤,以8立方的沼气池有效容积为7立方计算。

例如秸秆的计算方法是:7*100*0.2214=154。

98m³计算结果如下:8立方沼气池不同原料一次投料的累计产气量有了以上数据作为基础,我们再根据不同温度条件下不同原料的发酵周期,就可以大致计算出不同原料的产气时间了。

2,发酵周期。

稻草和牛粪在不同温度下的发酵周期上表是在实验室恒温条件下得出来的数据,在实际运用中影响发酵产气的因素很多,例如接种物不足、温差变化等因素,实际的发酵周期要比实验室的数据长久。

根据实际经验和实验室数据,我们大致可以得出牛粪和稻草在家用沼气发酵环境下的产气率和产气时间。

2,1 夏天沼气池内的温度取23度,8立方的沼气池采用牛粪发酵,则完全发酵需要45天,每天的产气量为1.9方。

采用秸秆粪便混合发酵,则完全发酵需要80天,每天的产气量为1.7方。

2,2 春秋季节池内的温度取17度,8立方沼气池采用牛粪发酵,则完全发酵需要80天,每天的产气量为1.2方。

采用秸秆粪便混合发酵,则完全发酵需要120天,每天的平均产气量为1.13方。

2.3 冬季沼气池内的温度取13度,8立方沼气池采用牛粪发酵,则完全发酵需要110天,每天的产气量为0.9方。

大型养猪场绿化沼气工程项目资源产物计算方案

大型养猪场绿化沼气工程项目资源产物计算方案

大型养猪场绿化沼气工程项目资源产物计算方案1.项目概述本方案旨在利用大型养猪场的废弃物,如猪粪和农作物秸秆,通过沼气化技术转化为沼气和有机肥料,并同时实施绿化工程,提高环境保护和资源利用水平。

2.资源产物计算2.1猪粪产物计算根据养猪场的规模和生猪存栏数,可以估算出每日产生的猪粪量。

假设每头生猪每日产生的猪粪量为5千克,生猪存栏数为1000头,那么每日产生的猪粪量为5千克/头×1000头=5000千克=5吨。

2.2农作物秸秆产物计算根据养猪场周边种植的农作物类型和种植面积,可以估算出每年产生的农作物秸秆量。

假设种植面积为100亩,每亩产生的秸秆量为10吨,那么每年产生的农作物秸秆量为100亩×10吨/亩=1000吨。

2.3沼气产物计算3.绿化工程方案3.1绿化范围和设计根据养猪场周边的自然环境和土壤条件,确定绿化范围和设计方案。

可以通过种植树木、草坪和花卉等方式进行绿化,提高生态环境和景观效果。

3.2绿化材料和数量根据绿化设计方案,确定所需的绿化材料和数量。

例如,树木的数量可以按照每1000平方米种植10棵的比例计算,草坪的数量可以按照每1000平方米铺设200平方米的比例计算,花卉的数量可以按照每1000平方米种植100株的比例计算。

3.3维护管理绿化工程完成后,需要进行定期的维护管理,包括浇水、施肥、修剪等工作,以确保绿化效果的持久性和稳定性。

4.项目效益4.1资源利用通过沼气化技术将养猪场废弃物转化为沼气和有机肥料,实现废物资源化利用,减少排放和环境污染。

4.2能源生产沼气可以作为清洁能源用于燃烧和发电,提供养猪场的能源需求,降低生产成本。

4.3增加收入4.4环境保护通过绿化工程,改善养猪场周边的环境质量,增加氧气产生,减少空气污染,提高生态环境质量。

5.项目实施步骤5.1前期准备进行项目可行性研究,确定技术路线和方案设计。

5.2设备采购与安装购买适用的沼气化设备和绿化材料,安装到位。

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