牛糞聯(lián)合玉米秸稈混合厭氧發(fā)酵的因子優(yōu)化.pdf

1、當今時代，經(jīng)濟飛速發(fā)展，伴隨而來的代價是環(huán)境污染嚴重和不可再生能源的過度消耗。人們逐漸清醒的認識到以犧牲現(xiàn)有資源為求發(fā)展得不償失，也漸漸意識到可再生能源的高度利用價值和重要意義。厭氧發(fā)酵技術的誕生很大程度緩解了這一問題，通過對農(nóng)作物秸稈與牲畜糞便進行混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，具有較高的經(jīng)濟價值和環(huán)境效益。牛糞是沼氣發(fā)酵中常用的原料，其碳氮比適合厭氧發(fā)酵且微生物種群豐富，但缺點是粗纖維含量多，不易降解，速效養(yǎng)分也不高。故將牛糞與玉米秸稈進行混合

2、厭氧發(fā)酵可以提高混合厭氧效率，降低環(huán)境污染。但是，受制于氣候影響，北方地區(qū)溫差較大，低溫時間過長，中溫厭氧發(fā)酵常常技術經(jīng)濟收益相對較差，有時呈現(xiàn)負增長趨勢，所以給該技術的推廣和應用帶來了很大阻礙。因此，針對以上的制約條件，提出優(yōu)化混合厭氧發(fā)酵運行參數(shù)的方案。本文針對農(nóng)作物秸稈和牛糞的資源聯(lián)合利用，采用日常生活中的玉米秸稈，設置靜態(tài)混合厭氧發(fā)酵模擬試驗，研究玉米秸稈預處理的優(yōu)化工藝，探討影響混合厭氧效能的生態(tài)因子組合條件以及微量元素濃度配

3、比。取得的主要研究成果如下:
　　本研究分為兩個部分：第一部分是利用正交試驗的設計方案，考察并探究混合厭氧發(fā)酵的預處理方式、溫度、C/N與總固體含量，對混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣效果的影響。結果表明，影響混合厭氧發(fā)酵的最佳參數(shù)為:溫度35℃，TS％為15％，C/N為25∶1，堿處理農(nóng)作物秸稈。第二部分試驗是采用Box-Behnken中心組合試驗設計方案，基于正交試驗所得最優(yōu)生態(tài)因子結果，并探究三種不同微量元素Fe、Co、Ni添加量對厭氧發(fā)

4、酵特性的影響，來進一步優(yōu)化微量元素對玉米秸稈與牛糞混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響。結果表明，采用Fe2+、Co2+、Ni2+三種微量元素組合投加可明顯提高玉米秸稈與牛糞混合發(fā)酵產(chǎn)沼氣的產(chǎn)量，且Fe2+、Co2+、Ni2+三種微量元素的最佳投加量分別為0.7525mg·L-1、0.073mg·L-1和0.4595mg·L-1，此時，發(fā)酵累計產(chǎn)氣量為10313mL。通過響應面法交互影響分析，發(fā)現(xiàn)三種微量元素對厭氧發(fā)酵累積產(chǎn)氣量影響程度依次為:Fe