戶用沼氣池秸稈干發(fā)酵技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)秸稈資源豐富，各類(lèi)秸稈產(chǎn)生量每年已達(dá)到7億t，這其中42％直接或過(guò)腹還田，30％作為農(nóng)用燃料，8％作為工業(yè)或其他用途，另外20％約1.24乙噸剩余未被利用，而被就地焚燒或遺棄，造成了環(huán)境污染與資源浪費(fèi)，因此，急待開(kāi)發(fā)農(nóng)作物秸稈的綜合利用技術(shù)。利用秸稈作底物，開(kāi)發(fā)產(chǎn)沼氣化技術(shù)，一方面可利用微生物發(fā)酵將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)燃料，以緩解我國(guó)的能源供需壓力；另一方面既解決了農(nóng)村沼氣池原料不足的問(wèn)題，有利于沼氣技術(shù)的推廣，也調(diào)整了農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，改善了

2、家居衛(wèi)生條件，提高了農(nóng)村健康水平，因此，秸稈厭氧發(fā)酵能源化技術(shù)是秸稈利用的一條重要途徑。 本課題，采用L9(33)正交試驗(yàn)法，研究了秸稈干發(fā)酵快速啟動(dòng)技術(shù)、添加微量元素對(duì)秸稈產(chǎn)氣影響，依據(jù)秸稈干式厭氧發(fā)酵特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)了戶用型沼氣發(fā)酵裝置，并應(yīng)用該裝置進(jìn)行了秸稈干式發(fā)酵的中試試驗(yàn)，同時(shí)，還對(duì)一大型沼氣工程運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。研究結(jié)果表明： 在35℃，總固體濃度(TS)為25％，C/N比為25左右，pH值中性條件下，最佳快速

3、啟動(dòng)條件是：稻草堆腐六天；糞草比(原料質(zhì)量比)為1:1.86；接種量為40％(占原料重)。微量元素Ni、Co能夠顯著影響干發(fā)酵的日產(chǎn)氣量，當(dāng)Ni、Co加入量各為2μmol/L時(shí)，前10天的累積產(chǎn)氣量較高，高于空白對(duì)照約50％。 在上述優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究了發(fā)酵前期過(guò)程的產(chǎn)酸特征，結(jié)果表明：在秸稈干發(fā)酵正常啟動(dòng)階段，發(fā)酵液中的有機(jī)酸以乙酸和丙酸為主。開(kāi)始時(shí)乙酸含量較高，達(dá)4000 mg·L-1，隨后逐漸降低，發(fā)酵到14天時(shí)降至1

4、000 mg·L-1以下，維持在500 mg·L-1左右，這說(shuō)明乙酸易被分解利用；而丙酸含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，從約2000 mg·L-1逐漸升高，14天時(shí)達(dá)到最高值4000 mg·L-1，而后又逐漸降低至2000 mg·L-1左右，這可能與丙酸的代謝途徑有關(guān)。 從中試試驗(yàn)結(jié)果看，以秸稈為主要原料的干發(fā)酵，在常溫條件下可持續(xù)3-6個(gè)月，平均日容積產(chǎn)氣率為0.08 m3/m3·d，最高日容積產(chǎn)氣率為0.23 m3/m3·d；產(chǎn)氣

5、量低主要由于日溫差超過(guò)10℃，微生物活動(dòng)受到抑制；如能增加保溫措施，提高發(fā)酵溫度，加大接種量，可提高日容積產(chǎn)氣率。因此，在戶用沼氣池中以秸稈為主要原料的干發(fā)酵是可行的，但仍有許多問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。 對(duì)宜興市興望農(nóng)牧沼電示范工程采樣分析了1個(gè)月運(yùn)行數(shù)據(jù)，該工程采用以豬糞尿?yàn)榘l(fā)酵原料的高效厭氧反應(yīng)器UBF工藝，工程運(yùn)行結(jié)果表明：CODCr去除率平均大于85％，BOD5去除率在93.1％以上；進(jìn)水中的TN為730～1550 mg·L