蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣的試驗(yàn)研究ppt

1、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣的試驗(yàn)研究蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣的試驗(yàn)研究學(xué)生：學(xué)生：xx導(dǎo)師：導(dǎo)師：xx 教授教授專業(yè)：環(huán)境生態(tài)學(xué)專業(yè)：環(huán)境生態(tài)學(xué) xx大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯College of Life Sciences ContentsClick to add title in here Click to add title in here 4研究背景研究背景研究?jī)?nèi)容與方法研究?jī)?nèi)容與方法結(jié)果與分析結(jié)果與分析結(jié)論結(jié)論College of Life sciencesClick to add title in here Click to add title in here 4College of Life scien

2、ces研究背景研究背景 蓮子草作為一種外來(lái)入侵植物對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與生物多樣性蓮子草作為一種外來(lái)入侵植物對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與生物多樣性構(gòu)成很大的危害。構(gòu)成很大的危害。 蓮子草適應(yīng)性強(qiáng)，分布廣，生長(zhǎng)快，生物量大蓮子草適應(yīng)性強(qiáng)，分布廣，生長(zhǎng)快，生物量大 ，防治，防治困難。困難。與其防治，不如對(duì)其進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用，變廢為寶。與其防治，不如對(duì)其進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用，變廢為寶。 蓮子草的利用途徑包括：飼料（豬、牛、魚(yú)、蝦）；有蓮子草的利用途徑包括：飼料（豬、牛、魚(yú)、蝦）；有機(jī)生態(tài)肥（花卉、農(nóng)林作物）；藥材；水體凈化（重金屬機(jī)生態(tài)肥（花卉、農(nóng)林作物）；藥材；水體凈化（重金屬超積累植物）；其他用途（普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料等）

3、。超積累植物）；其他用途（普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料等）。 本文將蓮子草作為農(nóng)林廢棄物或者農(nóng)作物秸稈，探討其本文將蓮子草作為農(nóng)林廢棄物或者農(nóng)作物秸稈，探討其資源能源化利用途徑。資源能源化利用途徑。Click to add title in here Click to add title in here 4College of Life sciences秸稈發(fā)酵制沼氣技術(shù)秸稈發(fā)酵制沼氣技術(shù)沼氣發(fā)酵又稱作厭氧發(fā)酵、厭氧消化，是指有機(jī)物質(zhì)（沼氣發(fā)酵又稱作厭氧發(fā)酵、厭氧消化，是指有機(jī)物質(zhì)（秸秸稈、人畜家禽糞便、工業(yè)有機(jī)污水稈、人畜家禽糞便、工業(yè)有機(jī)污水等）在一定的厭氧、溫度等）在一定的厭氧、溫度和適當(dāng)比例

4、水份條件下，經(jīng)過(guò)各種微生物菌群的新陳代謝活和適當(dāng)比例水份條件下，經(jīng)過(guò)各種微生物菌群的新陳代謝活動(dòng)，最終產(chǎn)生含有一定甲烷含量，達(dá)到可以燃燒的混合氣體動(dòng)，最終產(chǎn)生含有一定甲烷含量，達(dá)到可以燃燒的混合氣體的過(guò)程。因此，沼氣又稱生物氣（的過(guò)程。因此，沼氣又稱生物氣（biogas）。）。沼氣主要成分：沼氣主要成分：CH4（60）、）、CO2（35）、少量的其）、少量的其他氣體（他氣體（水蒸氣水蒸氣、H2S、NH3、CO等）。不同原料來(lái)源的沼等）。不同原料來(lái)源的沼氣產(chǎn)氣量和甲烷含量有差異。氣產(chǎn)氣量和甲烷含量有差異。既獲取了既獲取了優(yōu)質(zhì)清潔綠色能源優(yōu)質(zhì)清潔綠色能源，又獲取高效低廉的，又獲取高效低廉的有機(jī)肥料

5、有機(jī)肥料。該技術(shù)為該技術(shù)為蓮子草在資源能源化的綜合利用開(kāi)辟了一條新的蓮子草在資源能源化的綜合利用開(kāi)辟了一條新的途徑。途徑。Click to add title in here 4College of Life sciences沼氣發(fā)酵的三個(gè)階段沼氣發(fā)酵的三個(gè)階段水解階段水解階段 產(chǎn)酸階段產(chǎn)酸階段 產(chǎn)氣階段產(chǎn)氣階段Click to add title in here 4College of Life sciences沼氣發(fā)酵微生物生態(tài)學(xué)關(guān)系沼氣發(fā)酵微生物生態(tài)學(xué)關(guān)系不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌創(chuàng)造了適宜的氧化還原電位條件不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌創(chuàng)造了適宜的氧化還原電位條件不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌提供生

6、長(zhǎng)和產(chǎn)甲烷所需要的基質(zhì)不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌提供生長(zhǎng)和產(chǎn)甲烷所需要的基質(zhì)產(chǎn)甲烷細(xì)菌又為不產(chǎn)甲烷細(xì)菌的生化反應(yīng)解除了反饋抑制產(chǎn)甲烷細(xì)菌又為不產(chǎn)甲烷細(xì)菌的生化反應(yīng)解除了反饋抑制 不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌清除了有害物質(zhì)不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌清除了有害物質(zhì) 不產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌共同維持環(huán)境中適宜的不產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌共同維持環(huán)境中適宜的pH值值 Click to add title in here Click to add title in here 4College of Life sciences以蓮子草為主要原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣以蓮子草為主要原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣可行性及其意義可行性及其意義 蓮子

7、草蓮子草生長(zhǎng)快生長(zhǎng)快，產(chǎn)量大產(chǎn)量大，且，且C/N比適中比適中，曬干后無(wú)毒曬干后無(wú)毒，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)?，?jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)那捌谔幚砗螅梢宰鳛楹芎玫陌l(fā)酵原料，進(jìn)而解決過(guò)度依賴畜牧糞便前期處理后，可以作為很好的發(fā)酵原料，進(jìn)而解決過(guò)度依賴畜牧糞便造成的原料不足問(wèn)題。造成的原料不足問(wèn)題。 蓮子草與蓮子草與豬糞、牛糞豬糞、牛糞混合發(fā)酵，不但可以彌補(bǔ)豬、牛糞發(fā)酵原料單混合發(fā)酵，不但可以彌補(bǔ)豬、牛糞發(fā)酵原料單一，發(fā)酵周期短，含較多的易分解化合物等缺陷，而且還能解決干蓮一，發(fā)酵周期短，含較多的易分解化合物等缺陷，而且還能解決干蓮子草在發(fā)酵過(guò)程中子草在發(fā)酵過(guò)程中易浮料結(jié)殼易浮料結(jié)殼的缺點(diǎn)，提高了發(fā)酵效率。的缺點(diǎn)，提高了發(fā)酵效

8、率。 蓮子草發(fā)酵不僅可以生產(chǎn)大量的蓮子草發(fā)酵不僅可以生產(chǎn)大量的沼氣沼氣，沼氣發(fā)酵過(guò)程中還可以得到，沼氣發(fā)酵過(guò)程中還可以得到大量的沼液和沼渣等大量的沼液和沼渣等有機(jī)肥料有機(jī)肥料，將這些有機(jī)肥料施于稻田或者果樹(shù)，將這些有機(jī)肥料施于稻田或者果樹(shù)，可以提高土壤肥力，使糧食和果樹(shù)增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，取可以提高土壤肥力，使糧食和果樹(shù)增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，對(duì)解決我國(guó)能源問(wèn)題和調(diào)得良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，對(duì)解決我國(guó)能源問(wèn)題和調(diào)整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)起到了重要作用。整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)起到了重要作用。College of Life sciences研究?jī)?nèi)容與方

9、法研究?jī)?nèi)容與方法 采用采用L9（34）正交試驗(yàn)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以沼氣產(chǎn)量和甲設(shè)計(jì)，以沼氣產(chǎn)量和甲烷產(chǎn)量為指標(biāo)，來(lái)確定烷產(chǎn)量為指標(biāo)，來(lái)確定以蓮子草為原料發(fā)酵產(chǎn)以蓮子草為原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件沼氣最佳工藝條件原理預(yù)處理原理預(yù)處理（蓮子草）（蓮子草）（豬糞、牛糞）（豬糞、牛糞）最佳工藝參數(shù)條件下，最佳工藝參數(shù)條件下，蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣過(guò)程蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣過(guò)程中關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)的動(dòng)態(tài)中關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化（變化（TS、VS、產(chǎn)氣、產(chǎn)氣率和累積產(chǎn)氣量率和累積產(chǎn)氣量 、CH4含量、含量、CO2濃度、發(fā)酵濃度、發(fā)酵溫度、溫度、pH值）值）不同質(zhì)量比例（不同質(zhì)量比例（30%蓮蓮子草子草+不添加復(fù)合菌劑不添加復(fù)合

10、菌劑和接種淤泥和接種淤泥 、30%蓮子蓮子草草+30%豬糞、豬糞、60%蓮蓮子草子草+30%豬糞混合豬糞混合 ）蓮子草與豬糞發(fā)酵產(chǎn)沼蓮子草與豬糞發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性并進(jìn)行比較氣特性并進(jìn)行比較不同發(fā)酵原料比（試驗(yàn)不同發(fā)酵原料比（試驗(yàn)2 蓮子草發(fā)酵最佳工藝蓮子草發(fā)酵最佳工藝參數(shù)參數(shù) 、30%蓮子草蓮子草+70%牛糞、牛糞、15%蓮子蓮子草草+85%牛糞混合牛糞混合 ）蓮）蓮子草與牛糞發(fā)酵產(chǎn)沼氣子草與牛糞發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性并進(jìn)行比較特性并進(jìn)行比較College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析1.蓮子草預(yù)處理后外觀形態(tài)變化蓮子草預(yù)處理后外觀形態(tài)變化表面結(jié)構(gòu)規(guī)整表面結(jié)構(gòu)規(guī)整緊密緊密;顏色灰亮

11、顏色灰亮;手感木質(zhì)堅(jiān)硬手感木質(zhì)堅(jiān)硬;外形變得不規(guī)整外形變得不規(guī)整;顏色成咖啡色顏色成咖啡色;有白色菌絲體附有白色菌絲體附在上面在上面;手感疏手感疏松，有深褐色液松，有深褐色液體流出。體流出。 預(yù)處理前預(yù)處理前預(yù)處理后預(yù)處理后一、原料預(yù)處理一、原料預(yù)處理Click to add title in here Click to add title in here 4College of Life sciences2.豬糞堆漚后外觀形態(tài)變化豬糞堆漚后外觀形態(tài)變化 未經(jīng)過(guò)堆漚處理的生豬糞便含水量低、粘性差、較干燥，不能未經(jīng)過(guò)堆漚處理的生豬糞便含水量低、粘性差、較干燥，不能直接用做發(fā)酵；而經(jīng)過(guò)堆漚處理后的

12、豬糞，用手緊握，手感含水量直接用做發(fā)酵；而經(jīng)過(guò)堆漚處理后的豬糞，用手緊握，手感含水量適中、粘性適宜，通氣性良好，宜用做發(fā)酵原料和發(fā)酵劑。適中、粘性適宜，通氣性良好，宜用做發(fā)酵原料和發(fā)酵劑。 堆漚前 堆漚后 結(jié)果與分析結(jié)果與分析Click to add title in here 4College of Life sciences3.牛糞堆漚后外觀形態(tài)變化牛糞堆漚后外觀形態(tài)變化含水量低；含水量低；粘性差；粘性差；腐殖化低；腐殖化低；含水量、粘性均含水量、粘性均適中，腐殖化高；適中，腐殖化高；顏色成醬黑色；顏色成醬黑色；手感松軟，纖維手感松軟，纖維素結(jié)構(gòu)已經(jīng)被完素結(jié)構(gòu)已經(jīng)被完全破壞；全破壞；堆漚前

13、堆漚前堆漚后堆漚后結(jié)果與分析結(jié)果與分析Click to add title in here 4College of Life sciences二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定 結(jié)果與分析結(jié)果與分析Click to add title in here 4College of Life sciences二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定 結(jié)果與分析結(jié)果與分析 通過(guò)比較各極差通過(guò)比較各極差R值大小，可以看出試驗(yàn)中各因素對(duì)沼氣值大小，可以看出試驗(yàn)中各因素對(duì)沼氣產(chǎn)氣量影響的主次順序是：產(chǎn)氣量影響的主次順序是：BACD，

14、即發(fā)酵溫度影響最，即發(fā)酵溫度影響最大，其次是固體濃度和碳氮比，而大，其次是固體濃度和碳氮比，而pH值的影響最小；試驗(yàn)中各值的影響最??；試驗(yàn)中各因素對(duì)甲烷產(chǎn)量影響的主次順序是：因素對(duì)甲烷產(chǎn)量影響的主次順序是：BADC。 Click to add title in here 4College of Life sciences二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定 結(jié)果與分析結(jié)果與分析正交效應(yīng)曲線圖正交效應(yīng)曲線圖4College of Life sciences二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定二、蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣最佳工藝條件的確定 結(jié)果與分析結(jié)果與分析Cl

15、ick to add title in here 4College of Life sciences三、最佳工藝條件下蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣過(guò)程中三、最佳工藝條件下蓮子草發(fā)酵產(chǎn)沼氣過(guò)程中關(guān)鍵性指標(biāo)的分析關(guān)鍵性指標(biāo)的分析 結(jié)果與分析結(jié)果與分析1.TS、VS、產(chǎn)氣率和累積產(chǎn)氣量的變化、產(chǎn)氣率和累積產(chǎn)氣量的變化4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析最優(yōu)組：最優(yōu)組：前前30天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的78.3%，而后，而后30天的累計(jì)產(chǎn)氣量?jī)H天的累計(jì)產(chǎn)氣量?jī)H占總產(chǎn)氣量的占總產(chǎn)氣量的21.7%，其中前，其中前20天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的天的累計(jì)產(chǎn)氣量占

16、總產(chǎn)氣量的59.4%。前前30天的天的平均產(chǎn)氣量明顯高于后平均產(chǎn)氣量明顯高于后30天的平均產(chǎn)氣量天的平均產(chǎn)氣量，平均每天產(chǎn)氣量在，平均每天產(chǎn)氣量在70ml左右；左右； 1號(hào)組：號(hào)組：前前30天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的47.5%，其中前，其中前20天的累計(jì)產(chǎn)氣量天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的占總產(chǎn)氣量的37.6%。通過(guò)對(duì)兩者結(jié)果進(jìn)行比較，可以說(shuō)明本試驗(yàn)所用的工藝參。通過(guò)對(duì)兩者結(jié)果進(jìn)行比較，可以說(shuō)明本試驗(yàn)所用的工藝參數(shù)組合具有較好的產(chǎn)氣速率。數(shù)組合具有較好的產(chǎn)氣速率。2268.3mlClick to add title in here 4College of Life sci

17、ences結(jié)果與分析結(jié)果與分析2.沼氣中甲烷含量和二氧化碳濃度的變化沼氣中甲烷含量和二氧化碳濃度的變化在投料后前在投料后前30天，天，CH4含量從含量從5.6%上升到上升到43.8%，在第，在第45天，天，CH4含量達(dá)到最含量達(dá)到最高值高值61.9%，隨后有呈下降的趨勢(shì)；而，隨后有呈下降的趨勢(shì)；而CO2濃度從濃度從9.2%上升至上升至33.4%，在第，在第35天，天，CO2含量達(dá)到最高值含量達(dá)到最高值33.4%，但，但CO2含量基本處于較穩(wěn)定的范圍內(nèi)。含量基本處于較穩(wěn)定的范圍內(nèi)。Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)

18、果與分析3.發(fā)酵溫度和累積產(chǎn)氣量隨反應(yīng)時(shí)間的變化發(fā)酵溫度和累積產(chǎn)氣量隨反應(yīng)時(shí)間的變化 可以說(shuō)明發(fā)酵前、中期的生物產(chǎn)氣量與溫度的變化趨勢(shì)可以說(shuō)明發(fā)酵前、中期的生物產(chǎn)氣量與溫度的變化趨勢(shì)大致是大致是呈正相關(guān)的呈正相關(guān)的，但在沼氣發(fā)酵的后期階段，溫度與，但在沼氣發(fā)酵的后期階段，溫度與生物產(chǎn)氣量的關(guān)系不很明顯生物產(chǎn)氣量的關(guān)系不很明顯。Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析4.pH值的變化值的變化pH值變化與值變化與產(chǎn)氣量產(chǎn)氣量在整體趨勢(shì)上是相似的，在整體趨勢(shì)上是相似的，前期前期pH值較高值較高，產(chǎn)氣產(chǎn)氣量相對(duì)較低量相

19、對(duì)較低，隨著厭氧發(fā)酵的進(jìn)行，隨著厭氧發(fā)酵的進(jìn)行，pH值慢慢下降，且處于一定值慢慢下降，且處于一定的范圍內(nèi)，產(chǎn)氣量也逐漸上升。的范圍內(nèi)，產(chǎn)氣量也逐漸上升。4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析四、蓮子草和豬糞共發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性四、蓮子草和豬糞共發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性 1.不同質(zhì)量比例蓮子草與豬糞發(fā)酵產(chǎn)沼氣情況比較不同質(zhì)量比例蓮子草與豬糞發(fā)酵產(chǎn)沼氣情況比較 草糞質(zhì)量比為草糞質(zhì)量比為2:1時(shí)，總產(chǎn)氣量最時(shí)，總產(chǎn)氣量最高，達(dá)到高，達(dá)到2862.3ml；草糞質(zhì)量比；草糞質(zhì)量比為為1:1時(shí)，累積產(chǎn)氣量為時(shí)，累積產(chǎn)氣量為2653.8ml，與，與2:1的糞草質(zhì)量比的糞草質(zhì)量比相比，產(chǎn)氣量

20、略低，但比較接近。相比，產(chǎn)氣量略低，但比較接近。從處理蓮子草這種惡性雜草的資從處理蓮子草這種惡性雜草的資源化利用角度來(lái)看，源化利用角度來(lái)看，草糞草糞2:1的處的處理量要好于理量要好于1:1；對(duì)照組的總產(chǎn)氣；對(duì)照組的總產(chǎn)氣量為量為2063.5ml，得出對(duì)照組處理，得出對(duì)照組處理的沼氣產(chǎn)氣量較以上兩種處理的的沼氣產(chǎn)氣量較以上兩種處理的產(chǎn)氣量平均要低產(chǎn)氣量平均要低25%，說(shuō)明適當(dāng)，說(shuō)明適當(dāng)比例蓮子草與豬糞的混合原料對(duì)比例蓮子草與豬糞的混合原料對(duì)于提高產(chǎn)氣效果明顯。于提高產(chǎn)氣效果明顯。 Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)

21、果與分析2.不同質(zhì)量比例蓮子草與豬糞發(fā)酵過(guò)程中不同質(zhì)量比例蓮子草與豬糞發(fā)酵過(guò)程中pH值變化比較值變化比較投料后第投料后第1天，測(cè)得處理天，測(cè)得處理、處理、處理、處理、處理發(fā)酵料液的原始發(fā)酵料液的原始pH值分別值分別為為8.0、8.3、8.1。在第。在第1-5天，三個(gè)處理組天，三個(gè)處理組pH值有一定的下降趨勢(shì)，值有一定的下降趨勢(shì)，原原因是前期產(chǎn)酸菌活性高，產(chǎn)生了一些揮發(fā)性脂肪酸所致因是前期產(chǎn)酸菌活性高，產(chǎn)生了一些揮發(fā)性脂肪酸所致。Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析3.不同質(zhì)量比例蓮子草與豬糞發(fā)酵過(guò)程中甲烷含

22、量變化比較不同質(zhì)量比例蓮子草與豬糞發(fā)酵過(guò)程中甲烷含量變化比較處理處理、處理、處理和處理和處理CH4含量的最高峰值含量的最高峰值與出現(xiàn)的時(shí)間不同，分與出現(xiàn)的時(shí)間不同，分別為別為第第40天、天、42.2%，第第45天、天、65.5%，第第40天、天、63.3%，后兩種處，后兩種處理的產(chǎn)甲烷含量都明顯理的產(chǎn)甲烷含量都明顯高于單一原料發(fā)酵所產(chǎn)高于單一原料發(fā)酵所產(chǎn)甲烷含量；處理甲烷含量；處理和處和處理理在整個(gè)厭氧消化過(guò)在整個(gè)厭氧消化過(guò)程中程中CH4含量的變化趨含量的變化趨勢(shì)較接近，勢(shì)較接近，處理處理CH4含量最高值比處理含量最高值比處理高，高，但但處理處理產(chǎn)甲烷的能力產(chǎn)甲烷的能力更持久。更持久。 Cli

23、ck to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析三種不同處理對(duì)甲烷產(chǎn)量影響強(qiáng)度由大到小依次是：三種不同處理對(duì)甲烷產(chǎn)量影響強(qiáng)度由大到小依次是：處理處理處理處理處理處理。不同處理組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)模型比較不同處理組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)模型比較Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析五五.蓮子草和牛糞共發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性蓮子草和牛糞共發(fā)酵產(chǎn)沼氣特性1.不同發(fā)酵原料配比對(duì)沼氣產(chǎn)量的影響不同發(fā)酵原料配比對(duì)沼氣產(chǎn)量的影響各處理在各處理在60天的發(fā)天的

24、發(fā)酵周期里，隨著時(shí)酵周期里，隨著時(shí)間的推移，沼氣產(chǎn)間的推移，沼氣產(chǎn)量均表現(xiàn)出相同的量均表現(xiàn)出相同的增長(zhǎng)趨勢(shì)，但產(chǎn)氣增長(zhǎng)趨勢(shì)，但產(chǎn)氣量大小卻不同，三量大小卻不同，三組處理的累積產(chǎn)氣組處理的累積產(chǎn)氣量從大到小依次是量從大到小依次是組組3組組2組組1，分別為分別為3025.3ml， 2740.8ml，2268.3ml。 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析2.不同發(fā)酵原料配比發(fā)酵過(guò)程中不同發(fā)酵原料配比發(fā)酵過(guò)程中pH值變化比較值變化比較 從草糞資源配比上考慮從草糞資源配比上考慮,組組3處理在試驗(yàn)的過(guò)程中，不會(huì)因發(fā)酵原處理在試驗(yàn)的過(guò)程中，不會(huì)因發(fā)酵原料多而導(dǎo)致酸化對(duì)產(chǎn)甲

25、烷菌數(shù)目和活性的影響。料多而導(dǎo)致酸化對(duì)產(chǎn)甲烷菌數(shù)目和活性的影響。 Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析3.不同發(fā)酵原料配比發(fā)酵過(guò)程中甲烷含量的變化不同發(fā)酵原料配比發(fā)酵過(guò)程中甲烷含量的變化不同原料配比沼氣發(fā)酵試驗(yàn)中各組的沼氣氣體成分中甲烷的含量隨著發(fā)酵時(shí)間不同原料配比沼氣發(fā)酵試驗(yàn)中各組的沼氣氣體成分中甲烷的含量隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，都呈上升的趨勢(shì)，三組處理的甲烷濃度高峰值都出現(xiàn)在的推移，都呈上升的趨勢(shì)，三組處理的甲烷濃度高峰值都出現(xiàn)在第第45天天，高峰，高峰期過(guò)后，期過(guò)后，CH4含量又呈下降的趨勢(shì)。從三組處理的

26、變化曲線可以看出，含量又呈下降的趨勢(shì)。從三組處理的變化曲線可以看出，CH4含量含量的大小依次是：的大小依次是：組組3組組2組組1，最高值分別為，最高值分別為65.7%、62.3%、61.9%；從三；從三組處理的甲烷含量變化差異來(lái)看，組處理的甲烷含量變化差異來(lái)看，三組處理都不明顯三組處理都不明顯。Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)果與分析結(jié)果與分析不同處理組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)模型比較不同處理組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)模型比較 三種不同處理對(duì)甲烷產(chǎn)量影響強(qiáng)度由大到小依次是：三種不同處理對(duì)甲烷產(chǎn)量影響強(qiáng)度由大到小依次是：組組3

27、組組2組組1。Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)結(jié) 論論1.以蓮子草為原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣的最優(yōu)參數(shù)工藝條件為：以蓮子草為原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣的最優(yōu)參數(shù)工藝條件為：發(fā)酵溫度為發(fā)酵溫度為35，蓮子草固體含量為蓮子草固體含量為30%，發(fā)酵罐內(nèi)原料，發(fā)酵罐內(nèi)原料C/N為為30:1，pH值為值為7.0。2.蓮子草經(jīng)過(guò)前期預(yù)處理后，前蓮子草經(jīng)過(guò)前期預(yù)處理后，前30天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的天的累計(jì)產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的78.3%；蓮子草原料蓮子草原料TS產(chǎn)氣率為產(chǎn)氣率為376.2mlkg-1，VS為為355.0 mlkg-1；CH4含量在含量在第第

28、45天達(dá)到天達(dá)到61.9%，發(fā)酵料液，發(fā)酵料液pH值穩(wěn)定在值穩(wěn)定在7.0-7.3之間；在同樣的試驗(yàn)周之間；在同樣的試驗(yàn)周期里，最優(yōu)工藝組合的總產(chǎn)氣量明顯比對(duì)照組（期里，最優(yōu)工藝組合的總產(chǎn)氣量明顯比對(duì)照組（1號(hào)組）高，號(hào)組）高，綜合分析來(lái)綜合分析來(lái)看，以蓮子草為原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣的最優(yōu)組合工藝是可行的，可以對(duì)該工藝看，以蓮子草為原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣的最優(yōu)組合工藝是可行的，可以對(duì)該工藝進(jìn)行小規(guī)模中試和實(shí)際應(yīng)用。進(jìn)行小規(guī)模中試和實(shí)際應(yīng)用。 3.不同質(zhì)量比蓮子草與豬糞混合的不同質(zhì)量比蓮子草與豬糞混合的3個(gè)處理組總產(chǎn)氣量大小依次是個(gè)處理組總產(chǎn)氣量大小依次是處理處理處理處理處理處理。從處理蓮子草這種惡性雜草的資源化

29、利用角度講，草。從處理蓮子草這種惡性雜草的資源化利用角度講，草與糞質(zhì)量比為與糞質(zhì)量比為2:1時(shí)，蓮子草處理量和沼氣產(chǎn)量都高于其他兩組；時(shí)，蓮子草處理量和沼氣產(chǎn)量都高于其他兩組；CH4含含量對(duì)甲烷產(chǎn)量的影響強(qiáng)度依次是：量對(duì)甲烷產(chǎn)量的影響強(qiáng)度依次是：處理處理處理處理 處理處理，其中處理，其中處理較另外兩組處理的擬合度差。較另外兩組處理的擬合度差。Click to add title in here 4College of Life sciences結(jié)結(jié) 論論4.蓮子草和牛糞在蓮子草和牛糞在3種不同原料配比處理的累積產(chǎn)氣量和每種不同原料配比處理的累積產(chǎn)氣量和每5天產(chǎn)氣天產(chǎn)氣量從高到低依次是量從高到低依次是組組3組組2組組1，且沼氣中的，且沼氣中的CH4含量也是同樣的含量也是同樣的順序，但三者的順序，但三者的CH4含量變化曲線都較接近；含量變化曲線都較接近；pH值的變化趨勢(shì)基本值的變化趨勢(shì)基本相同相同, 均符合厭氧消化正常均符合厭氧消化正常pH值范圍；值范圍；3個(gè)處理組的擬合度較接近個(gè)處理組的擬合度較接近，能夠用能夠用Cheynoweth方程反映不同發(fā)酵原料配比蓮子草和牛糞混合方程反映不同發(fā)酵原料配比蓮子草和牛糞混合發(fā)酵產(chǎn)甲烷的規(guī)律，但存在一定偏差。發(fā)酵產(chǎn)甲烷的規(guī)律，但存在一定偏差。5.通過(guò)以蓮子草為原料，采用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，對(duì)其厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣通過(guò)以蓮子草為原料，采用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，