玫瑰秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性試驗(yàn)研究.pdf

1、我國是玫瑰種植大國，具有豐富的玫瑰花資源。目前，全國玫瑰花的種植面積已超過20萬畝。今年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平日益提高，我國玫瑰花產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出方興未艾的發(fā)展態(tài)勢，尤其是伴隨全國各地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和發(fā)展高效生態(tài)產(chǎn)業(yè)，玫瑰產(chǎn)業(yè)的價(jià)值和優(yōu)勢逐漸得到各級政府和企業(yè)的普遍重視。在大力擴(kuò)張玫瑰種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，如何合理有效的處理種植加工過程中產(chǎn)生的大量廢棄花瓣和廢棄玫瑰秸稈，成為玫瑰種植業(yè)所面臨的關(guān)鍵問題。廢棄玫瑰秸稈具有豐富的營養(yǎng)物

2、質(zhì)，具有較好的開發(fā)利用潛力，但目前對其處理方式主要為堆漚或焚燒處理，如果能夠利用厭氧發(fā)酵技術(shù)將廢棄玫瑰秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源沼氣，厭氧發(fā)酵后的沼渣，可以作為優(yōu)質(zhì)沼肥施用于土壤，實(shí)現(xiàn)玫瑰秸稈高效、合理的利用。
　　目前，國內(nèi)外對秸稈類原料厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的研究已日漸成熟，主要包括玉米秸稈，小麥秸稈等常見農(nóng)業(yè)廢棄物。但對玫瑰秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)生物質(zhì)沼氣卻鮮有相關(guān)的研究。因此，本研究選取玫瑰秸稈作為厭氧發(fā)酵的原料，采用實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)的厭氧發(fā)酵試

3、驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)研究，探索不同接種量對玫瑰秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響；通過對玫瑰秸稈進(jìn)行不同量沼液預(yù)處理，探索沼液預(yù)處理對玫瑰秸稈產(chǎn)氣特性的影響；通過實(shí)驗(yàn)室全自動(dòng)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，研究中式發(fā)酵環(huán)境下玫瑰秸稈半連續(xù)發(fā)酵方式的產(chǎn)氣效果，模擬實(shí)際沼氣工程中玫瑰秸稈發(fā)酵，探索玫瑰秸稈作為厭氧發(fā)酵原料的工程可行性。
　　本研究主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）接種量對玫瑰秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響。試驗(yàn)分別取接種量為20％、30%、40%

4、、50%四組試驗(yàn)條件下的產(chǎn)氣特性進(jìn)行分析研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：充足的接種量可以有效避免發(fā)生系統(tǒng)酸化現(xiàn)象，提前產(chǎn)氣高峰時(shí)間，提高產(chǎn)氣高峰值，提升產(chǎn)氣總量。但隨著接種量提高至一定程度，產(chǎn)氣量提升效果并不明顯，綜合發(fā)酵罐容積利用率，本試驗(yàn)得出接種量為40%時(shí)，最為適合玫瑰秸稈厭氧發(fā)酵的接種量。
　?。?）本試驗(yàn)階段主要探討不同質(zhì)量沼液預(yù)處理對玫瑰秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性的影響。通過分析預(yù)處理過后玫瑰秸稈纖維組分降解率，以及預(yù)處理原料的產(chǎn)氣效

5、果，得出沼液預(yù)處理原料TS含量為20%的情況下，玫瑰秸稈可以實(shí)現(xiàn)較好的產(chǎn)氣效果。試驗(yàn)證明，沼液預(yù)處理能夠有效降解玫瑰秸稈中的細(xì)胞壁成分，沼液添加量越高，原料纖維組分降解效果越明顯。但過量添加沼液量會導(dǎo)致原料養(yǎng)分流失，造成總體產(chǎn)氣效果的下降，因此，合理的沼液原料配比比例是預(yù)處理能否成功的關(guān)鍵。
　?。?）本試驗(yàn)階段主要采用實(shí)驗(yàn)室全自動(dòng)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，對發(fā)酵過程中的產(chǎn)氣特性進(jìn)行在線監(jiān)控，通過對比分析單一補(bǔ)料分批發(fā)酵的半連續(xù)發(fā)酵方式與序批

6、式發(fā)酵方式的產(chǎn)氣效果，探討玫瑰秸稈在實(shí)際工程中發(fā)酵產(chǎn)氣的可行性。試驗(yàn)結(jié)果證明，單一補(bǔ)料分批發(fā)酵的半連續(xù)發(fā)酵方式可以獲得穩(wěn)定的產(chǎn)氣效果，且產(chǎn)氣量高于序批式。玫瑰秸稈作為發(fā)酵原料，具有合適的碳氮比，在發(fā)酵過程中無需添加外源物質(zhì)便可自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)酵環(huán)境，獲得較好的產(chǎn)氣效果。玫瑰秸稈作為發(fā)酵原料是具有一定的可行性的。
　?。?）本階段主要結(jié)合自身專業(yè)，以山東平陰玫瑰種植為計(jì)算背景，計(jì)算分析占地面積為400m2的玫瑰溫室大棚在采暖季節(jié)所需