莲子草发酵产沼气的试验研究答辩.ppt

Contents College of Life sciences 研究内容与方法 采用L9（34）正交试验设计，以沼气产量和甲烷产量为指标，来确定以莲子草为原料发酵产沼气最佳工艺条件 原理预处理 （莲子草） （猪粪、牛粪） 最佳工艺参数条件下，莲子草发酵产沼气过程中关键指标参数的动态变化（TS、VS、产气率和累积产气量 、CH4含量、CO2浓度、发酵温度、pH值） 不同质量比例（30%莲子草+不添加复合菌剂和接种淤泥 、30%莲子草+30%猪粪、60%莲子草+30%猪粪混合 ）莲子草与猪粪发酵产沼气特性并进行比较 不同发酵原料比（试验2 莲子草发酵最佳工艺参数 、30%莲子草+70%牛粪、15%莲子草+85%牛粪混合 ）莲子草与牛粪发酵产沼气特性并进行比较 College of Life sciences 结果与分析 1.莲子草预处理后外观形态变化 表面结构规整紧密; 颜色灰亮; 手感木质坚硬; 外形变得不规整;颜色成咖啡色;有白色菌丝体附在上面;手感疏松，有深褐色液体流出。 预处理前 预处理后 一、原料预处理 Click to add title in here Click to add title in here 4 College of Life sciences 2.猪粪堆沤后外观形态变化 未经过堆沤处理的生猪粪便含水量低、粘性差、较干燥，不能直接用做发酵；而经过堆沤处理后的猪粪，用手紧握，手感含水量适中、粘性适宜，通气性良好，宜用做发酵原料和发酵剂。 堆沤前 堆沤后 结果与分析 Click to add title in here 4 College of Life sciences 3.牛粪堆沤后外观形态变化 含水量低； 粘性差； 腐殖化低； 含水量、粘性均适中，腐殖化高； 颜色成酱黑色； 手感松软，纤维素结构已经被完全破坏； 堆沤前 堆沤后 结果与分析 Click to add title in here 4 College of Life sciences 二、莲子草发酵产沼气最佳工艺条件的确定 结果与分析 Click to add title in here 4 College of Life sciences 二、莲子草发酵产沼气最佳工艺条件的确定 结果与分析 通过比较各极差R值大小，可以看出试验中各因素对沼气产气量影响的主次顺序是：B→A→C→D，即发酵温度影响最大，其次是固体浓度和碳氮比，而pH值的影响最小；试验中各因素对甲烷产量影响的主次顺序是：B→A→D→C。 Click to add title in here 4 College of Life sciences 二、莲子草发酵产沼气最佳工艺条件的确定 结果与分析 正交效应曲线图 4 College of Life sciences 二、莲子草发酵产沼气最佳工艺条件的确定 结果与分析 Click to add title in here 4 College of Life sciences 三、最佳工艺条件下莲子草发酵产沼气过程中 关键性指标的分析 结果与分析 1.TS、VS、产气率和累积产气量的变化 4 College of Life sciences 结果与分析 最优组：前30天的累计产气量占总产气量的78.3%，而后30天的累计产气量仅占总产气量的21.7%，其中前20天的累计产气量占总产气量的59.4%。前30天的平均产气量明显高于后30天的平均产气量，平均每天产气量在70ml左右； 1号组：前30天的累计产气量占总产气量的47.5%，其中前20天的累计产气量占总产气量的37.6%。通过对两者结果进行比较，可以说明本试验所用的工艺参数组合具有较好的产气速率。 2268.3ml Click to add title in here 4 College of Life sciences 结果与分析 2.沼气中甲烷含量和二氧化碳浓度的变化 在投料后前30天，CH4含量从5.6%上升到43.8%，在第45天，CH4含量达到最高值61.9%，随后有呈下降的趋势；而CO2浓度从9.2%上升至33.4%，在第35天，CO2含量达到最高值33.4%，但CO2含量基本处于较稳定的范围内。 Click to add title in here 4 College of Life sciences 结果与分析 3.发酵温度和累积产气量随反应时间的变化 可以说明发酵前、中期的生物产气量与温度的变化趋势大致是呈正相关的，但在沼气发酵的后期阶段，温度与生物产气量的关系不很明显。