秸秆气和沼气的开发研究——山西省阳城县推广使用秸秆气和沼气的调查

秸秆气、沼气是生物质再转化的清洁能源,山西省阳城县农村特别适宜使用秸秆气和沼气.在当前大力提倡建设资源节约型社会的时候,研究、推广、利用秸秆气、沼气对解决农民群众生火难问题具有重要意义.介绍了阳城县推广使用秸秆气和沼气的基本情况,基于推广使用秸秆气和沼气过程中存在的问题,提出了相应的建议.     

秸秆的发酵及利用

由于秸秆含纤维素、半纤维素的量很多(如表1所示),因此家畜可吸收的物质很少,家禽则基本上不能食用。应用微生物发酵技术则可以将秸秆中动物难以消化吸收的     

尾菜生产沼气操作技术

概述了尾菜生产沼气的过程,提出尾菜生产沼气可以有效利用尾菜资源,减少尾菜引起的环境污染问题,促进蔬菜产业绿色可持续发展。     

利用秸秆类纤维废料生产微生物饲料的研究

以酸化、碱化以后再膨化处理的玉米秸秆为主要原料,接种木霉菌和酵母菌,进行混合发酵生产单细胞蛋白。在优化条件下,产品蛋白质含量达到31.82%,较原料提高49.69%,纤维素和木质素降解率达56.88%,产品纤维素酶活达105U/g。     

黄贮玉米秸秆厌氧发酵产沼气试验研究

为探索生物预处理对秸秆发酵产沼气的影响,以玉米秸秆为原料,分别添加0. 5‰微生物菌剂、1‰微生物菌剂、5%木薯酒糟和10%木薯酒糟进行黄贮;研究在高温(50℃)半连续发酵条件下,黄贮秸秆厌氧发酵产沼气特征。结果表明在发酵系统总固体(TS) 8%条件下,黄贮过程中添加微生物菌剂或木薯酒糟均能显著地提高产气率;添加10%木薯酒糟的产气率高于添加1%的微生物菌剂,且甲烷含量达到最高。在秸秆沼气生产中,可通过微生物菌剂或木薯酒糟的添加改善秸秆预处理效果,提高生产效益。     

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%。     

秸秆沼气发电技术

为了缓解农村电力不足,秸秆焚烧污染,充分利用农村丰富的生物质资源,秸秆沼气发电成为一个重要的方法。本文对秸秆沼气发电的意义以及秸秆沼气发电的技术问题等方面作了阐述。     

东北寒地冬季沼气正常生产技术与策略实践攻关

在我国北方高寒地区,沼气池产半年,闲半年是一个普遍现象。在能源日趋紧张及生态环境不断恶化的情况下,广泛利用清洁的可再生的沼气能源已经成为未来发展方向,如何使沼气在我国北方高寒地区冬季正常生产成为首要解决的问题。课题组结合本单位教学、科研、生产的实际情况及现实需要,运用理论与实验相结合的方法,经过深入研究后提出了可以使我国北方高寒地区冬季沼气正常生产的“六为一体综合控温中温恒温发酵技术与策略”,并用此技术与策略作为指导在高寒地区实地建造沼气池来验证理论的可行性,最终取得了满意的结果。     

丙酸预处理提高小麦秸秆厌氧发酵产沼气性能

为了探究丙酸预处理对麦秆厌氧发酵产沼气性能的影响,采用不同浓度的丙酸溶液对麦秆进行系列预处理,在中温(35±1)℃、小麦秸秆和牛粪按1:1配比的条件下进行了厌氧发酵试验.结果显示,经过不同质量百分数的丙酸预处理过后,小麦秸秆的木质纤维结构被明显破坏,显著缩短了发酵的启动时间,并不同程度上提升麦秆厌氧发酵产沼气的性能.其中以7%丙酸预处理试验组的效果最好,利用其对小麦秸秆进行7 d预处理,然后经过30 d的厌氧发酵.总产气量最多,为15 147 m L,日均产气量为432.77 m L/d,在此情况下,p H初期波动之后,基本保持在7.0左右,日产气量和甲烷含量波动最大.综合以上各种因素可以得出7%丙酸预处理是较优的工艺条件.     

寒冷地区沼气制造工艺研究

设计了一种适合寒冷地区生产沼气的发酵罐系统,详细介绍了系统参数、功能特性、生产工艺以及实际操作过程,探讨了研究成果的应用前景。     

禽粪与麦秸协同厌氧发酵体系的需求导向产沼气性能及模型预测

通过改变传统的连续型沼气生产转向需求导向的灵活产气可以实现平抑风光等间歇式新能源的波动,从而维持新能源体系的稳定。然而作为典型农业废弃物的禽粪与麦秸,其作为发酵底物时是否可以通过进料管理方式实现按需产沼气未见研究。为此,本文模拟按需产气的投料模式,研究了不同投料负荷、频次与投料间隔时间等条件下,沼气产气速率与产气量等的响应关系,基于此构建沼气产气响应的预测模型。结果表明：低进料有机负荷（1.5 kg?VS?m-3?d-1）、2次/d频率、10 h时间间隔情景下发酵系统不存在明显的沼气延滞期,沼气产气响应速率较高,并且pH、FOS/TAC、VS/TS、NH3-N等参数波动均处于合理区间。进料负荷增大至3 kg?VS?m-3?d-1时,产气延滞期增大,但是体系在10 h时间间隔下发酵稳定性参数波动不大,此时系统仍可正常运行。进一步增加进料负荷至6 kg?VS?m-3?d-1时,沼气中甲烷含量跌至30%左右,产气响应明显变慢,说明该情景已不利于后续沼气的利用,此时限速步骤是高进料负荷时麦秸与禽粪底物中木质纤维素的水解反应。基于实验结果,构建了修正的Gompertz-BP神经网络混合模型以预测沼气产出的响应,并验证了其预测的准确性。研究结果表明,禽粪与麦秸作为底物进行协同厌氧发酵,在低进料负荷时辅以适当的控制手段可以实现按需产沼气。     

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.     

沼气发动机概述

介绍了热力发动机的一种优良代用燃料——沼气的特征,并且对沼气在发动机上的使用和发展情况进行了评述．沼气具有资源广泛、废物利用、价格便宜、燃烧完全、排放清洁等特点.沼气发动机分为双燃料式和全烧式两种,目前主要用作固定动力源．深入研究沼气的制取和沼气发动机的工作机理以及零部件和整机间的匹配是今后的主要工作．     

基于产气模型对填埋场垃圾产气速率与气压的估算

通过建立垃圾产气模型,估算衰减期填埋场垃圾产气速率;结合渗透系数推算填埋场内气压。结果表明,衰减期填埋场产气速率由于温度不同,变化范围为0.12×10~(-9)~1 466.67×10~(-9)m~3·kg~(-1)·s~(-1)。在假设条件下,衰减期填埋场内气压根据压实度及温度条件不同,变化范围为0.092 6~50 490.078 9 Pa;填埋场内产生的填埋气优先横向迁移,当横向迁移受阻或内部压力过大时,才纵向迁移至填埋场表面。通过静态箱采样不能准确分析填埋场表面CH_4释放情况,应同时对填埋场的集气管进行采样观测。     

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。     

江西户用沼气CDM项目开发研究

介绍了户用沼气减少温室气体排放的机理,阐述了户用沼气CDM项目的方法学适用条件、减排量计算和额外性论证要点,分析了CDM项目开发遇到的障碍,提出了今后推广户用沼气时充分利用CDM的建议。     

SMC新型高密度复合材料沼气池的研发

沼气作为一种可再生的清洁能源,对改善农民的生活条件和农村环境卫生起着重要的作用。阐述了国内外沼气利用技术的发展及现状,指出了我国沼气利用技术的不足。针对沼气池建设问题,探讨了新型复合材料在沼气池研发中的应用,并进一步阐述了SMC新型复合材料沼气池的研究现状。     

热磨处理对秸秆原料酸碱性和表面自由基的影响

热磨处理不仅改变了秸秆原料的形态,而且改变了秸秆原料的化学组成、酸碱性与表面特性,有利于改善脲醛树脂对秸秆的胶合性能。笔对比分析了热磨前后稻草与麦秸原料的pH、缓冲容量以及表面自由基浓度。结果表明：稻草与麦秸秸秆原料呈弱碱性,缓冲容量远高于普通木材;热磨处理获得的稻草与麦秸秆纤维呈弱酸性,其缓冲容量比稻草与麦秸秸秆有一定幅度的下降,不过仍高于一般材料;稻草与麦秸秸秆的表面自由基浓度只有普通木材原料的1／10;热磨处理所得秸秆纤维的表面自由基浓度比处理前增加了约4－7倍,效果非常显。