农村家用沼气发酵工艺参数的优选研究

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沼气发酵技术是建设社会主义新农村、缓解我国农村能源紧张、环境污染严重的重要途径之一。发酵的工艺参数对沼气产气量和质量影响很大,采用合适的发酵工艺参数是高效生产沼气的关键。 本试验模拟农村水压式沼气池的工作原理,通过自制沼气发酵装置,从实际需要出发,研究了换料时间间隔、接种物的种类、接种物的接种量这3个影响沼气发酵的重要因素对产气效果的影响。另外,通过综合工艺试验,得到了堆沤处理方式、换料时间间隔、接种物的种类和接种物的接种量4个因素的最佳组合。 通过设置3个不同换料时间间隔,研究换料时间间隔对产气效果的影响。结果表明,在原料的总固体浓度为8%、pH值介于6.8~7.4、接种沼气池污泥量为原料干物质重量的20%、发酵周期为30d时,对发酵系统间隔9d换料的效果最好,其在总产气量、日均产气量、池容产气率、料容产气率和原料产气率分别达到了42490.70mL、1416.36mL、0.217m~3/m~3·d、0.241m~3/m~3·d和0.090m~3/kg·TS,都比不换料的对照处理有很大提高,分别提高了153.41%、153.41%、152.33%、153.68%和150%,沼气中的甲烷含量也在70%以上。 恰当的接种物能够提高沼气发酵的效率。本试验在发酵原料总固体浓度为8%、换料时间间隔为7d,pH值在6.8~7.4之间、发酵周期为30d时,对原料分别接种占原料干物质重的20%的生活污泥、池塘污泥和沼气池污泥。结果表明,对发酵原料接种沼气池污泥的效果最佳,其沼气的总产气量、日均产气量、池容产气率、料容产气率和原料产气率分别达到了25338.16mL、844.61mL、0.129m~3/m~3·d、0.144 m~3/m~3·d和0.054m~3/kg·TS,分别比接种池塘污泥的处理提高212.37%、212.37%、214.63%、213.04%和217.65%,比接种生活污泥的处理提高161.85%、161.85%、163.27%、161.82%和157.14%。3个处理中,接种沼气池污泥的处理所产沼气的甲烷含量也最高,达到了77.21%。 通过对沼气池污泥的接种量设置不同的梯度,研究接种量对产气效果的影响。试验的其它条件为:原料总固体浓度为8%、换料时间间隔为7d、pH值在6.8~7.4之间、发酵周期为30d,沼气池污泥的接种量分别为10%、20%和30%。结果表明,在本试验的试验条件下,对
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