戶用沼氣池秸稈干發(fā)酵技術(shù)研究.pdf

1、我國秸稈資源豐富，各類秸稈產(chǎn)生量每年已達到7億t，這其中42％直接或過腹還田，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，因此，急待開發(fā)農(nóng)作物秸稈的綜合利用技術(shù)。利用秸稈作底物，開發(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)正交試驗法，研究了秸稈干發(fā)酵快速啟動技術(shù)、添加微量元素對秸稈產(chǎn)氣影響，依據(jù)秸稈干式厭氧發(fā)酵特點，自行設(shè)計了戶用型沼氣發(fā)酵裝置，并應(yīng)用該裝置進行了秸稈干式發(fā)酵的中試試驗，同時，還對一大型沼氣工程運行情況進行監(jiān)測。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，前10天的累積產(chǎn)氣量較高，高于空白對照約50％。 在上述優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究了發(fā)酵前期過程的產(chǎn)酸特征，結(jié)果表明：在秸稈干發(fā)酵正常啟動階段，發(fā)酵液中的有機酸以乙酸和丙酸為主。開始時乙酸含量較高，達4000 mg·L-1，隨后逐漸降低，發(fā)酵到14天時降至1

4、000 mg·L-1以下，維持在500 mg·L-1左右，這說明乙酸易被分解利用；而丙酸含量呈先升高后降低的趨勢，從約2000 mg·L-1逐漸升高，14天時達到最高值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10℃，微生物活動受到抑制；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，但仍有許多問題有待進一步解決。 對宜興市興望農(nóng)牧沼電示范工程采樣分析了1個月運行數(shù)據(jù)，該工程采用以豬糞尿為發(fā)酵原料的高效厭氧反應(yīng)器UBF工藝，工程運行結(jié)果表明：CODCr去除率平均大于85％，BOD5去除率在93.1％以上；進水中的TN為730～1550 mg·L