華南地區(qū)稻秸常溫干式厭氧發(fā)酵試驗研究
摘要: 該文將經過預處理后的稻秸, 進行厭氧干式發(fā)酵, 研究了稻秸發(fā)酵過程中的生物氣產量、pH 值、乙酸及甲烷含量的變化。結果表明, 稻秸經過調節(jié)C/N 和白腐菌預處理后, C/N 從37.18 降低到28.01, 前45d 的累積產氣量約占總產氣量的80.4%; 發(fā)酵原料總固體產氣率為0.457m3/kg, 與常規(guī)濕式厭氧發(fā)酵相比, 不僅提高了池容效率, 而且縮短了發(fā)酵周期,同時提高了單位原料產氣率。發(fā)酵液的pH值穩(wěn)定在 6.8～ 7.5; 當發(fā)酵前期甲烷含量長期處在較低水平時, 可以通過再接種的方法提高甲烷含量。實驗結果表明厭氧干發(fā)酵產沼氣是一種技術上可行的農業(yè)廢棄物資源化方式, 該實驗結果為稻秸的大規(guī)模生物氣化提供重要的工藝設計依據(jù)。
關鍵詞: 稻秸, 干式厭氧發(fā)酵, 沼氣
中國是農業(yè)大國, 農作物秸稈資源擁有量居世界首位, 年產稻秸達6.4 億t。大量秸稈露天焚燒不但造成極大的資源浪費, 而且?guī)韲乐氐拇髿馕廴。而作為農用燃料, 燃燒效率極低, 使用的熱效率僅為 10%～30% , 如果1kg 秸稈轉化為沼氣燃燒可使秸稈的有效熱值提高到 64%。因此, 研究適用的方法處理利用秸稈, 實現(xiàn)其資源化, 將成為緩解當今中國面臨的資源、能源、環(huán)境危機的重要途徑之一。厭氧消化是一種集廢物處理和產能處理工藝于一體的技術, Ilyin, Singhal,Neves 和 Isci等人分別以木屑, 風信子, 麥稈和棉花稈作為原料進行了深入的厭氧消化實驗研究;Angelidaki,Braber 對城市固體廢棄物以及Sven sson 對農業(yè)廢棄物的厭氧消化從經濟可行性以及發(fā)展趨勢層面上作了詳細的闡述。
自從 1980 年, 康奈爾(Cornell)大學根據(jù)美國能源部的要求首先進行干式發(fā)酵研究以來, 世界各國開始研究低水分的城市垃圾、農林殘余物及相似的有機沉積物的厭氧發(fā)酵。干發(fā)酵法, 即高固體厭氧消化, 它是指以固體有機廢物為原料, 在無流動水的條件下進行沼氣發(fā)酵的工藝, 可以將傳統(tǒng)的厭氧消化工藝中固態(tài)物含量由低于8% , 提高到35%以上, 一般情況下干物質含量在20%左右較為適宜。干發(fā)酵不僅提高了池容產氣率和池容效率, 而且消化后的產品不需脫水即可作為肥料或土壤調節(jié)劑使用, 簡化了操作處理, 降低了成本, 這些優(yōu)點引起了國內外研究者對干發(fā)酵在處理城市生活垃圾和農林殘余物方面的廣泛重視。
根據(jù)此前的預實驗研究表明, 在總固體濃度為20%時中溫條件下的產氣效果較好, 而沼氣技術在農村的應用大都在環(huán)境溫度下進行, 因此在本實驗中選擇環(huán)境溫度(罐內溫度隨外界溫度變化而變化)下進行厭氧發(fā)酵放大實驗, 以對該技術在農村的應用提供依據(jù)。在實驗中, 稻秸經過調節(jié)C/N 和白腐菌預處理后, 采用循環(huán)發(fā)酵液的干式厭氧發(fā)酵技術, 研究了稻秸在環(huán)境溫度下的生物氣產量、pH 值、乙酸及氣體組分含量的變化情況, 并考察了稻秸利用率。
1 材料與方法
1.1 厭氧消化實驗裝置
1.2 材料
1.3 方法
2 結果與分析
2.1 稻秸的預處理
2.2 稻秸的厭氧消化
3 結論與討論
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
如果需要了解更加詳細的內容，請點擊下載 
華南地區(qū)稻秸常溫干式厭氧發(fā)酵試驗研究.pdf
下載該附件請登錄，如果還不是本網(wǎng)會員，請先注冊
