能源草沼气发酵应用潜力及应用前景

为探索能源草沼气发酵应用前景,利用自行设计的试验装置开展了京郊地区柳枝稷、荻、芦竹的沼气发酵试验,对其应用潜力开展了量化分析.3种能源草的有效沼气发酵过程持续30d,沼气产量集中在前10天内,分别占单位质量原料沼气产量的84.45%、84.81%、85.02%.3种能源草中,柳枝稷沼气发酵启动较快,基本完成沼气发酵过程所需时间较短,为18d;芦竹的单位质量原料沼气产量、单位面积沼气产量、单位面积沼气发电量较高,分别为188.67m3/t、5868.95m3/hm2、9390.33kWh/hm2,柳枝稷次之,荻再次之;荻的大气净化价值较大;每发酵生产1000m3沼气所需种植的柳枝稷、荻、芦竹在1个生长季中可以固定大气CO29135.34kg、12857.14kg、8586.57kg.柳枝稷、荻、芦竹3种能源草可以用作并丰富沼气发酵原料种类.     

有机垃圾厌氧发酵沼气概述

本文综述了国内外垃圾处理现状,介绍了发酵沼气的技术,阐述了沼气的原料来源、生产方法、原理机理、发酵菌种的筛选及影响发酵的因素等内容。     

小桐子种子产沼气潜力及其能源转换效率的研究

以小桐子种子为原料进行沼气发酵,结果表明,小桐子种子在常温条件下发酵产沼气的潜力为895mL/gTS,明显优于其他常见农村沼气发酵原料,小桐子种子沼气发酵的能源转换效率可达76.84%;其TS产气率分别是猪粪发酵的3.6倍、牛粪的5倍、玉米秸秆的3倍.     

低温沼气发酵促进剂的研究

通过低温野生菌群和低温厌氧颗粒污泥菌群筛选,及其后续的互补复合优化,选育出了低温沼气发酵功能菌群。沼气发酵实验结果表明,该菌群采用后最高日产气量均明显高于单独采用野生菌群和厌氧颗粒污泥菌群,具有显著改善低温沼气发酵性能。以此为基础研制的低温沼气发酵促进剂,在13℃下可使产气率平均提高46.6%,10℃下产气率平均提高41.1%。沼气池试验中,低温沼气发酵促进剂可显著提高沼气的甲烷含量,可使甲烷含量平均提高24%。     

豌豆壳沼气发酵潜力的研究

实验以豌豆壳为原料,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气实验,实验结果表明,豌豆壳是一种较好的沼气发酵原料,其沼气发酵潜力为208ml/gTS,220ml/gVS。     

芭蕉叶沼气发酵潜力研究

沼气发酵是一项具有潜力的开发新能源的技术,在化石能源需缺的今天,研究沼气发酵技术是十分必要的.为了探究芭蕉叶厌氧消化产沼气的潜力,让废弃芭蕉叶得到充分的利用,响应国家的号召,推进乡村废弃物的资源化利用,寻找一种新型沼气发酵原料.特以芭蕉叶为原料,采用批量发酵工艺,在30℃恒温条件下进行芭蕉叶沼气发酵实验,发酵周期为32 d.结果表明芭蕉叶的产气潜力为428 mL/g·TS和563 mL/g·VS,是一种较好的纤维素类沼气发酵原料.     

沼气发酵混合菌种的筛选和投池试验

在沼气发酵中,一般不需要添加菌种也能产生沼气.如利用城市下水道污泥、屠宰场污泥、牛粪、猪粪、池塘污泥等作为发酵原料时,即使不添加“菌种”也能产生沼气.我省广大农村的小沼气池过去就是这样做的.但国外和国内许多大小沼气池,往往要接种一定量的污泥(即沼气发酵混合菌种),用以加快沼气发酵的速度,以便提高产气量.我们试验的目的,则是想从许多不同生态环境中采集活性污泥,筛选出适宜于农村小沼气池低温发酵和多原料入池发酵的沼气混合菌种,以便用于农村沼气池,达到提高产气率的目的.     

不同来源接种物对中温沼气发酵的影响

为了配合农业工程研究设计院及北京市通县苏庄大队修建中温发酵沼气池的需要,我们进行了不同来源接种物对中温(34℃)沼气发酵的影响的试验。在常温条件下,一定量的接种物对沼气发酵有促进作用。不同来源的接种物,其促进作用也有差异,特别是在沼气发酵的开始阶段,其作用就更加明显①。在大型中温沼气池里,不同接种物对沼气发酵的影响怎     

有机废水厌氧处理的动力学分析和最佳参数控制

通过对沼气发酵动力学和微生物生长规律的研究,从理论上建立了沼气生产的数学模型。利用计算机进行优化设计,并且对发酵最佳参数进行自动控制,这对于更科学地利用有机废料、开发农村和工业沼气是一次有意义的探索     

沼气发酵能量转换效率的研究

章以五种常用的发酵原料为研究对象，对其沼气发酵能量转换的理论效率，实际效率以及沼气发酵和沼气燃烧两次能量转换的总效率进行研究，同时对其直接燃烧和制取沼气两种不同利用方式中获得的有效热值进行比较，提出提高沼气发酵技术及其能量转换效率，综合利用生物物质再生资源，是推广和普及沼气发酵技术的关键。     

通榆河浮藻制沼气试验研究

采用自制的1 000 mL厌氧发酵罐研究了经脱水的通榆河浮藻在室温下发酵50 d过程中产沼气量及其发酵物相关特性.结果表明,接种物与浮藻体积比为1 ∶ 2,TS产沼气潜力为365.44 mL/g,VS的产沼气潜力为372.13 mL/g,沼气中甲烷平均含量为61.84%,产气情况最佳.试验可以证明,通榆河浮藻可以用来发酵制取沼气.     

可控环境因素对沼气产量的影响

探讨发酵条件对产沼气的影响。以新鲜猪粪为原料,研究pH、接种量、C/N三个因素在三个水平上对厌氧发酵的启动、产气量的影响。不同水平都能启动发酵,以pH=6.5、接种量=29%、C/N=30%启动最快。接种量是启动的关键因素,pH次之。以pH=7.0、接种量=34%、C/N=35%产气量最高。pH是产气量的关键因素,接种量次之。pH与接种量在启动和产沼气中都无显著差异。说明人为可控的三个因素综合影响发酵过程,pH=6.5、接种量=24%—29%加速厌氧发酵启动。随发酵中间产物的形成和产甲烷菌对原料的利用,接种量=29%,pH=6.5—7.0,利于提高沼气产量,且三因素呈同步变化趋势。     

稻秸与蓝藻混合厌氧发酵产沼气试验研究

分别以单一稻秸和稻秸中添加蓝藻为底料,控制发酵温度35±1℃进行厌氧发酵产沼气的对比试验.结果表明:稻秸和蓝藻相混合是良好的沼气发酵原料,其产气速度、产量明显高于单一稻秸为底料的处理.实验B组稻秸和蓝藻1:1混合厌氧发酵的两次产气高峰期都集中在发酵的前16d,而实验A组单一稻秸处理只有发酵第7d的一次产气高峰;前者的TS单日最高产气量、平均日产气量、累积产气量、TS产气潜力和甲烷含量分别为20.21ml.g-1、541.97ml、38480ml、456.09ml.g-1和76.88%,都明显高于后者的4.57ml.g-1、347ml、6940ml、42.03ml.g-1和42.33%的各项指标;并且实验B组的料液TS降解率52.54%远高于实验A组的5.52%;在整个发酵过程中,各组pH保持在6.5-7.2的范围内.     

基质微生物比对油菜籽饼粕沼气发酵的影响

研究不同基质微生物在以油菜籽饼粕为原料的沼气发酵中对产气性能的影响.在30℃条件下以油菜籽饼粕为发酵原料,分别选取基质微生物比F/M(VS/VS)为0.20、0.15进行批量式发酵.结果表明,基质微生物比F/M(VS/VS)=0.20的实验组TS、VS产气率、总产气量及达到总产气量80%的发酵时间分别为165mL/g·TS、184mL/g·VS、2 310mL和4d,而F/M(VS/VS)=0.15的实验组分别为95mL/g·TS、106mL/g·VS、1 330mL和17d.因此,基质微生物比对油菜籽饼粕的沼气发酵有着较大影响.     

太阳能玻璃钢沼气池的设计与性能试验

沼气池内的温度对沼液发酵产气起着重要的作用。为了消除气候对发酵的影响,提高冬季沼气产量,依据北方地区生产实践研究设计出一种新型太阳能玻璃钢沼气罐,结合目前国际上先进的玻璃钢罐螺旋工艺技术,采用分体结构,并用太阳能热水循环系统提高玻璃钢沼气池的罐体温度。有效地提高产气率。     

火龙果果皮产沼气发酵实验研究

在30℃下,采用全混合批量发酵工艺、发酵料液总固体含量(TS)分别为5.93%和5.99%的条件下,对红心红皮和白心红皮2种火龙果果皮进行了29 d的厌氧发酵实验.结果表明,红心红皮火龙果果皮的TS、挥发性固体含量(VS)及原料产气率分别为490、576mL/g和77mL/g;白心红皮火龙果果皮的TS、VS及原料产气率分别为383、464 mL/g和73 mL/g.从能源转化率来看,红心红皮火龙果果皮的能源转化效率为70.38%,白心红皮火龙果果皮为69.80%.两者均可作为沼气发酵的原料.     

城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量关系的研究

采用批量厌氧消化工艺,在恒温35℃下,研究城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量之间的关系.实验结果表明,在35d的厌氧消化过程中,产气量随木聚糖酶酶活升高而增加,酶活降低而减少.当木聚糖酶酶活水平处于高峰期8.60μmol木糖/mL·min左右时,产气量也处于高峰期,达到360mL/d左右.表明厌氧消化产气量与木聚糖酶活密切相关.     

预处理对稻秸厌氧发酵产沼气的影响

以稻秸为研究对象,将多种预处理方法结合在一起,选取其中影响稻秸发酵的关键因素———碱剂量(熟石灰的用量)、含水率和接种时间,进行3因素3水平正交试验,对试验结果进行极差分析和方差分析,确定了稻秸厌氧发酵预处理的优化工艺条件:碱剂量为6%,含水率为80%,接种时间为4 d.其中含水率对稻秸厌氧发酵产沼气的影响最显著,其次是碱剂量,再次是接种时间.并对正交试验中最优预处理条件下试验的日产气量进行分析,表明在优化的预处理工艺条件下,稻秸厌氧发酵启动较快,系统稳定,周期较短.