秸稈批式和半連續(xù)式發(fā)酵物料濃度對沼氣產(chǎn)率的影響

【摘要】：為比較秸稈批式發(fā)酵和半連續(xù)發(fā)酵工藝的產(chǎn)沼氣效果,以水稻秸稈為單一發(fā)酵底物,開展了室內(nèi)中溫批式發(fā)酵和半連續(xù)發(fā)酵對比試驗,以容積產(chǎn)氣率和原料產(chǎn)氣率為特征指標,研究不同料液濃度對秸稈批式和半連續(xù)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響,以期獲得秸稈沼氣工程適宜的運行參數(shù)。結(jié)果表明,批式發(fā)酵容積產(chǎn)氣率隨著TS濃度的增加而增加,但增幅逐漸減少;與靜態(tài)批式發(fā)酵相比,間歇攪拌有助于提高批式發(fā)酵容積產(chǎn)氣率,特別對高TS濃度處理容積產(chǎn)氣率的提升效果更加明顯;而半連續(xù)進料條件下更有利于高TS濃度處理容積產(chǎn)氣率的提高,但各處理原料產(chǎn)氣率均隨著固物滯留時間(solid retention time,SRT)縮短而逐漸降低。綜合考慮產(chǎn)氣情況及工程應用實際,建議秸稈批式發(fā)酵底物質(zhì)量分數(shù)不超過8%,而半連續(xù)發(fā)酵TS質(zhì)量分數(shù)8%時SRT設(shè)計為20 d(容積產(chǎn)氣率1.00 m3/(m3·d)),若發(fā)酵TS質(zhì)量分數(shù)6%時,SRT設(shè)計為15 d,容積產(chǎn)氣率0.75 m3/(m3·d),該運行參數(shù)為秸稈沼氣工程發(fā)展提供了理論依據(jù)。 【作者單位】： 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所;農(nóng)業(yè)部農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用華東科學觀測實驗站;
【關(guān)鍵詞】： 秸稈 沼氣 發(fā)酵 發(fā)酵物料濃度 批式 半連續(xù)
【基金】：國家科技支撐計劃(2014BAL02B04) 農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項(201403019,201503135-17) 江蘇省科技支撐計劃資助項目(BE2012775)
【分類號】：S216.4
【正文快照】： 0引言隨著中國農(nóng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展和農(nóng)民收入的提高,秸稈傳統(tǒng)利用方式正在發(fā)生轉(zhuǎn)變,呈現(xiàn)多元化趨勢[1-4]?，F(xiàn)階段秸稈處理利用方法中,采用厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣是一條清潔高效的秸稈利用途徑,其反應過程最為平和穩(wěn)定、能耗最低、無污染、生態(tài)和經(jīng)濟效益最佳[5]。研究表明,秸稈沼氣發(fā)

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