【摘要】： 農(nóng)村沼氣建設(shè)項目對建設(shè)社會主義新農(nóng)村、提高農(nóng)民生活質(zhì)量、改善農(nóng)村生產(chǎn)、優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)、保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，必將起到積極的推動作用。沼氣發(fā)酵的工藝參數(shù)對沼氣產(chǎn)氣量影響很大，采用合適的發(fā)酵工藝參數(shù)是高效生產(chǎn)沼氣的關(guān)鍵。另外，沼液和沼渣是一種優(yōu)質(zhì)的有機肥料，能顯著改善土壤生態(tài)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，有效調(diào)節(jié)土壤中的水、肥、氣、熱，促進土壤生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)。 本試驗?zāi)M農(nóng)村水壓式沼氣池的工作原理，通過自制沼氣發(fā)酵裝置，從實際需要出發(fā)，研究了不同糞草比、接種物的接種量、堆漚處理方式這3個影響沼氣發(fā)酵的重要因素對產(chǎn)氣效果的影響。另外，通過綜合工藝試驗，得到了堆漚處理方式、不同糞草比、不同原料配比和接種物的接種量4個因素的最佳組合。 通過設(shè)置4個不同糞草比處理，研究糞草比對產(chǎn)氣效果的影響。結(jié)果表明，在碳氮比不定的情況下，原料的總固體濃度為8％、pH值介于6.8～7.4、接種沼氣池污泥量為原料干物質(zhì)重量的20％、發(fā)酵周期為30d時，純豬糞的效果最好，其在總產(chǎn)氣量、日均產(chǎn)氣量、池容產(chǎn)氣率、料容產(chǎn)氣率和原料產(chǎn)氣率分別達(dá)到了88851.84mL、2961.73mL、0.4527m~3／m~3·d、0.5328m~3／m~3·d和0.1999m~3／kg·TS，比糞草比為2：1的處理有很大提高，分別提高了41.61％、41.61％、41.56％、41.63％和41.67％。 在碳氮比一定的情況下設(shè)置3個不同糞草比處理，研究其對產(chǎn)氣效果的影響。結(jié)果表明，在碳氮比一定的情況下，原料的總固體濃度為8％、pH值介于6.8～7.4、接種沼氣池污泥量為原料干物質(zhì)重量的20％、發(fā)酵周期為30d時，碳氮比為2：1的處理效果最好，其在總產(chǎn)氣量、日均產(chǎn)氣量、池容產(chǎn)氣率、料容產(chǎn)氣率和原料產(chǎn)氣率分別達(dá)到了56662.28mL、1888.74 mL、0.2888m~3／m~3·d、0.3398m~3／m~3·d和0.1274m~3／kg·TS，比糞草比為3：1的處理有很大提高，分別提高了30.29％、30.29％、30.27％、30.29％和30.27％。 通過對沼氣池污泥的接種量設(shè)置不同的梯度，研究接種量對產(chǎn)氣效果的影響。試驗的其它條件為：原料總固體濃度為8％、換料時間間隔為7d、pH值在6.8～7.4之間、發(fā)酵周期為30d，沼氣池污泥的接種量分別為10％、20％和30％。結(jié)果表明，在本試驗的試驗條件下，對發(fā)酵原料接種30％的沼氣池污泥效果最好，其沼氣的總產(chǎn)氣量、日均產(chǎn)氣量、池容產(chǎn)氣率、料容產(chǎn)氣率和原料產(chǎn)氣率分別達(dá)到了37873.60mL、1262.45 mL、0.1930 m~3／m~3·d、0.2271m~3／m~3·d、0.0852m~3／kg·TS，比接種20％和10％的沼氣池污泥的處理的總產(chǎn)氣量分別提高了44.81％和174.49％，池容產(chǎn)氣率提高了44.81％和174.49％，料容產(chǎn)氣率提高了44.79％和174.54％，原料產(chǎn)氣率分別提高了44.90％和174.84％。 不同的堆漚方式也影響沼氣發(fā)酵的效率。本試驗在發(fā)酵原料總固體濃度為8％、換料時間間隔為7d，pH值在6.8～7.4之間、發(fā)酵周期為30d時，對原料分別采用池外堆漚，池內(nèi)堆漚和不堆漚三種處理方式。結(jié)果表明，池內(nèi)堆漚處理方式的效果最佳，其沼氣的總產(chǎn)氣量、日均產(chǎn)氣量、池容產(chǎn)氣率、料容產(chǎn)氣率和原料產(chǎn)氣率分別達(dá)到了56662.28mL、1888.24mL、0.2887m~3／m~3·d、0.3397 m~3／m~3·d和0.1274 m~3／kg·TS，比不堆漚的處理提高31.63％、31.63％、31.11％、31.11％和31.20％。 另外，本論文還進行了包括發(fā)酵原料的堆漚處理、接種物的接種量、糞草比及原料配比這4個對農(nóng)村家剛沼氣發(fā)酵影響較大的因子的綜合工藝試驗，每個因子設(shè)置3個水平：堆漚處理方式包括池外堆漚處理、池內(nèi)堆漚處理和不堆漚，糞草比為2：1、2.5：1和3：1，原料配比為豬糞+稻草、豬糞+玉米秸稈和豬糞+青草，接種物的接種量為10％、20％和30％，采用L_9(3~4)正交設(shè)計，原料總固體濃度為8％，，料液pH值為6.8～7.4之間，發(fā)酵周期為30d。結(jié)果表明，本試驗中的4個因子對沼氣產(chǎn)量的影響火小依次為：原料配比＞糞草比＞接種物的接種量＞堆漚方式。得出最佳理論組合是：不堆漚、接種量為30％、糞草比3：1、鮮豬糞+青草，實際最佳組合是：池內(nèi)堆漚、接種量為30％、糞草比3：1、鮮豬糞+青草。在生產(chǎn)實踐中可根據(jù)具體的發(fā)酵條件和要求來選擇應(yīng)用哪種組合。 此外，本實驗通過在沙坪壩區(qū)、合川區(qū)、涪陵區(qū)采集的11個戶用沼氣發(fā)酵殘液和沼氣殘渣樣本，對其進行營養(yǎng)性能分析和安全性能分析發(fā)現(xiàn)，沼液和沼渣除了含有豐富的有機質(zhì)外，還含有氮、磷、鉀、、鈉、鈣、銅、鐵、鎂、錳和鋅等微量元素，對促進作物生長，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量起著重要作用。 論文最后指出，發(fā)酵原料的堆漚時間也是影響沼氣發(fā)酵的重要因子，建議在以后的試驗中對此條件進行進一步的篩選；并且建議采用多種評價方法對沼氣發(fā)酵殘余物進行主要化學(xué)成分評價。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：S216.4

【引證文獻】

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本文編號：2705798