沼气工程应用技术

采用沼气技术和升流式高悬浮固体原料反应器(USR)处理畜禽污水取得了较好的效果;工程实践证明,该工艺不仅投资省,运行费用低,而且产生可供利用的沼气,利用沼气发酵的残余物沼渣和沼液可培植无公害农产品.该技术具有很好的推广价值.     

淀粉酶前处理应用于猪粪沼气发酵的研究

沼气发酵经历了水解、产氢产乙酸和产甲烷三个阶段,若发酵原料是一些小分子水溶性物质,则产甲烷阶段将是整个过程的限制阶段,若发酵原料为大分子复杂有机物,则第一阶段便成了限制阶段。在实际应用中,沼气发酵的原料通常为复杂的大分子有机物,因此原料的水解反应速度决定了整个沼气发酵过程的速度。为消除水解阶段的限制,提高沼气发酵的效率,本实验尝试采用水解酶前处理技术,在猪粪沼气发酵前,先用淀粉酶预处理。实验结果表明经淀粉酶处理后,猪粪的TS和VS降解率,累积产气量,原料产气潜力,最大容积产气率,与对照组相比有明显的提高,其中经α-淀粉酶和γ-淀粉酶共同处理的TS和VS降解率分别提高了10.84%和11.11%、累积产气量提高了14.71%、原料产气潜力提高了14.7%、最大容积产气率提高了19.79%。     

沼气发酵罐热负荷特性研究与排料余热回收装置设计

针对天津市某养殖场沼气工程,基于热平衡模型,模拟分析了沼气发酵罐热负荷特性,发现发酵罐罐体传热负荷和加热发酵料液负荷是沼气生产过程中主要负荷组成部分,而其中加热发酵料液负荷占到了沼气工程总热负荷的87.5%~90.8%,约为发酵罐罐体传热负荷的8倍。为减少发酵罐排料造成的热量损失,设计了1套沼气发酵罐排料余热回收装置,并对其余热回收效率进行模拟计算。结果表明:该装置在春季余热回收量为1 472.3~2 216.5 MJ,夏季为747.4~993.5 MJ,秋季为1 515.7~2 069.3 MJ,冬季为2 526.3~2 707.7 MJ。全年节能率波动范围在25.36%~48.46%,在冬季其节能率仍能达到30%以上,有效减少了排料的热量损失。     

接种物种类对玉米秸秆沼气干发酵过程的影响

以玉米秸秆为原料,分别以液态牛粪沼气发酵的剩余物及玉米秸秆沼气干发酵的沼渣为接种物进行沼气干发酵试验.秸秆与接种物之比(F/I,基于可挥发性固形物VS)分别为1、3、5,研究了接种物种类和接种量对沼气干发酵过程的启动速度、累积产气量以及微生物菌群结构变化等的影响.试验结果表明:接种液态牛粪沼气发酵剩余物的发酵罐的启动速度及累积产气量均明显优于以玉米秸秆沼气干发酵沼渣为接种物的发酵罐.以液态牛粪沼气的沼渣做接种物时,接种量F/I=1、3、5时的总产气量差异不显著(p0.05);用秸秆干发酵沼渣做接种物时,F/I=1的发酵罐能正常启动,但累积产气量为66.9 L·kg-1(以VS计),比接种液态牛粪沼气发酵剩余物的发酵罐低26%.而F/I=3和5的发酵罐则由于过度酸化而导致发酵失败.     

浅谈沼气发酵在生态农业中的应用

在生态农业系统中，植物将太阳能转化为植物能后，通过食物链在生态农业内各生物间进行能量转换，能量在流动过程中损耗率极大。损失主要表现为生物呼吸消耗热能和废弃有机物（根、茎、叶、粪便、尸体等）中所含能量没有利用或没有充分合理利用。对废弃有机物中含的能量，可以通过沼气发酵来吸收利用。沼气发酵实质上是把微生物在土壤中对有机物的分解过程转移到沼气池中进行，发酵的原料主要为禽畜粪便和作物秸秆两大类，使沼气菌（厌氧菌）分解有机物时散发的可燃气体沼气可为人们生产和生活之用。一、沼气能利用开发沼气能是我国利用生物…     

农村家用沼气池稳定产气技术要点

利用沼气池产生的沼气做为生活燃料，是农村沼气池负有的一项主要功能，也是解决当前农村能源短缺的有效途径之一。但欲保证沼气池正常运行，稳定产气，在建造和使用过程中，还须把握好以下几个技术要点。1、保证沼气池整体不漏水，贮气间不漏气。因为在沼气发酵过程中，起主导作用的都是厌氧细菌，它们严格厌氧，不能在有氧环境中生活。若沼气池漏水、漏气，空气就会进入池内，而在有氧的情况下有机质分解产生二氧化碳，不能产生甲烷（CH4）。所以，修建一个严格密闭，隔绝空气的沼气发酵池，以保证严格的厌氧环境，对人工制取沼气十分关…     

紫茎泽兰茎秆厌氧发酵产甲烷

研究了3种不同原料处理下,紫茎泽兰的茎通过池外厌氧堆沤后传代试验发酵情况。传代试验结果表明:干燥与厌氧堆沤能降低原料中毒素对沼气发酵的影响,传代产气总量最高为6 015 mL,产甲烷率最高为64.22%。以上述两组为研究对象,通过测定TS、VS值发酵前后变化,探究了温度对沼气发酵的影响。试验结果表明:温度的升高有利于提高对发酵系统的原料利用程度,40~45℃是微生物发酵的不利温度。从原料有效利用与实际操作角度考虑,中温条件最适合沼气发酵,粉状原料30℃时产气与产甲烷为最佳,TS与VS产气率与产甲烷效率分别为152.8 L/kg、74.3 L/kg。     

几种农业有机废弃物沼气发酵工艺条件优化研究

以农业有机废弃物鲜猪粪、干稻草、青草、南瓜叶以及菜叶为原料,沼气产量和甲烷产量为指标,采用4因素3水平的正交实验设计方法对沼气发酵工艺参数优化配置进行了实验研究。结果表明反应器内原料碳氮比、原料固体浓度、反应环境温度以及投加微量元素对沼气发酵均有不同程度的影响,其中反应环境温度对沼气产量的影响显著。最优工艺条件为原料碳氮比25:1、固体浓度8%、温度35℃、投加微量元素Co。     

一体双腔室沼气发酵系统及其配套技术的推广应用

采用自行设计的一体双腔室沼气发酵系统及其配套技术和筛选的低温菌种,以有机废物等为原料,制取沼气。本发酵系统结构简单,成本低,变废为宝,改善环境,提高效益。     

沼气协会举行学术讨论会

一九八一年十二月十九日至二十五日中国沼气协会在郑州召开了“中国沼气协会建池发酵学术讨论会”。参加会议的有来自各省市从事沼气研究和利用的科研、设计、教学、技术经济管理等专家和科技人员一百多名。会上交流了九十多篇论文和调查报告。讨论的内容包括现有农村家用小型沼气池使用现状及其经济效益的分析;家用小型沼气池的技术改造和新型沼气池的研究;农村现有发酵技术及工艺的改进和提高;农村常用沼气发酵原料的产气潜力和特性;农村家用沼气池标准图集;农村家用沼气池质量检查标     

复合菌系BYND-8的种群组成及其对沼气产量的影响

为了明确1组在中温下(30℃)高效分解木质纤维素的复合菌系的菌群组成.研究复合菌系预处理秸秆对沼气发酵的影响,利用平板分离法和变性梯度凝胶电泳(DGGE)法研究了中温木质纤维素降解复合菌系BYND-8的菌种组成多样性,通过添加该复合系菌液到以牛粪为原料的沼气发酵体系,研究了添加秸秆降解液对沼气产量的影响.利用平板法分离...     

利用微生物菌群低温下提高沼气产气量试验研究

实验室筛选培养出厌氧水解细菌混合菌A和厌氧纤维素分解菌混合菌B。利用这两类厌氧发酵混合菌,研究了3种不同配方的混合菌对猪粪沼气发酵产气率的影响。3种配方的实验组的沼气产量分别比对照组提高28.08%、24.93%和32.95%。3种配方对原料TS(Total Solid)的利用率均有提高,TS利用率分别比对照提高9.42%、6.02%和11.78%。以上结果表明,实验室所筛选的厌氧水解细菌混合菌A和厌氧纤维素分解菌混合菌B,都有利于提高猪粪发酵的沼气产量、原料利用率,是一种极有开发前景的沼气发酵生物活性添加剂。     

沼气系统在持续农业发展中的作用与地位

沼气系统,国外主要用于大型农牧场、食品加工厂及城市废弃物处理;国内则侧重于农村发展农用沼气池,开展沼气系统的综合利用.目前全国已有700多万农户拥有沼气池,占总农户数的4%;一些大型国营养殖场、农场、食品加工厂、制药厂也都建有沼气池作为废弃物的处理途径.1 沼气系统在农业生态系统中的利用途径与实用技术沼气系统是一种利用含有一定量淀粉、蛋白质、脂肪、半纤维素的生物废弃物(如粪便、秸秆、食品加工的下脚料等)在沼气池中进行厌氧发酵的工程体系.沼气的主要成分——甲烷是一种新型的生物能源,清洁、廉价、可以再生,发酵后的残余物——沼液沼渣是上好的肥料、优良的饲料和良好的作物生长刺激素.     

规模化养牛场牛粪污综合利用研究

利用牛粪生产沼气,并将副产物有效利用是处理牛粪污的有效途径,为提高牛粪厌氧发酵的产气效率和副产物的利用率,整体工艺采用牛粪发酵前固液分离,固体进行好氧发酵回填牛卧床,分离液进行厌氧-好氧发酵,厌氧发酵产生沼气为系统增温,最后液体通过人工湿地处理达标排放。结果表明:对牛粪进行发酵前固液分离,降低了物料的粘度,利于微生物的传质,可以取得较好的产气效果,沼气通过沼气燃烧炉转化为热能为系统增温降低了其他能源的供给,同时湿地的利用也有效地改善了养牛场周边环境,为牛粪污生产沼气工程提供新思路。     

酒精废糟液产能与净化的全工艺流程研究成功

由北京工业大学为主与滨海八滩酒厂、滨海糖厂,共同承担的《酒精废糟液发酵制取沼气与水质净化研究》成果,前不久在江苏省滨海县通过省级技术鉴定。参加鉴定会的有:北京有关的大学、科研和设计单位的高级工程师和副教授;江苏有关省、市、县环保、沼气部门和科研单位等。会议通过课题组的试验研究汇报、现场参观和现场测试,进行了严格的审查和热烈的讨论。与会专家、教授对这项科研成果予以高度评价。认为这项科研成果,为以薯干作原料的酒精废糟液发酵制取沼气和水质净化技术,提供了一条完整的、可行的工艺流程;同时也为处理其他高浓度有机废水提供了一条可借鉴的途径。这对提高和经济效益、社会效益、环境效益,将有十分重要的意义。经过鉴定,对这项科研成果所肯定的技术指标和水平为: (一)厌氧发酵技术指标 1.沼气产率,每处理1米~3原废糟液,产沼气20米~3;     

沼气发酵挥发性脂肪酸的气液色谱测定

沼气发酵的液化产酸阶段主要产物是乙酸和丙酸,其次是甲酸、丁酸、戊酸。Mah和Smith等人指出,自然界中有机物产生的甲烷,大约70％是由乙酸分子中的甲基所形成的。丁酸过多则反映发酵池的病态。因此,挥发性脂肪酸的含量是评价沼气发酵有机物降解工艺优劣的重要参数。     

厌氧发酵产沼气过程中脱氢酶活性检测工艺及其优化

为了优化脱氢酶活性这一指标在厌氧发酵产沼气系统中的检测方法,分别以小麦秸秆、羊粪及其混合原料(质量比1∶1)为发酵底物,通过Box-Behnken试验及响应面分析法确定并优化了沼气发酵系统中碘硝基四唑紫法脱氢酶活性的检测工艺,并对脱氢酶活性与甲烷产量进行了相关性分析.结果表明,3种底物均以乙醇作为萃取剂,以甲醛作为终止剂时显色效果最好.分别以秸秆、粪便及其混合为发酵底物时,脱氢酶检测在pH值分别为6.5、7.2、7.7,反应温度均在37℃下,碘硝基四唑紫质量分数均为0.15%,反应时间均为50 min时比色效果最好.相关性分析显示,厌氧发酵产沼气系统中脱氢酶活性与甲烷产量相关性显著.     

通辽市污水厂150t/d污泥处理工程设计

通辽市污水厂污泥处理工程是通辽市首个大型BOT污泥处理项目。本文介绍了项目建设背景和工艺设计情况,包括物料衡算、主要设计参数、厂区平面布置和主要设备仪表,总结项目设计特点,突出节能降耗、绿色环保的设计理念。该项目采用成套化设备系统,实现生产全过程的机械化、自动化,便于人员操作和管理落实。原料预处理期间添加国产VT系列污泥发酵菌或低温菌,缩短进入高温期时间,实现高温好氧发酵技术在低温环境中的应用,为推广槽式高温好氧发酵工艺处理城镇污泥具有区域性的示范意义。     

秸秆与游离发酵液接触比例对产沼气特性的影响

在中温(37±1)℃条件下,以破碎麦秸为原料,采用批次进料和消化液每天回流方式(发酵固含率为10%),通过在反应器底部设置不同高度的多孔滤板使秸秆与游离发酵液接触比例分别为100%(T1)、50%(T2)和0%(T3),研究秸秆与游离发酵液接触比例对产沼气特性的影响.结果表明:从产气特征和发酵前后VS变化来看,各处理均无明显差异,表明减少秸秆与游离发酵液的接触比例,对秸秆产沼气效果无影响,即通过渗滤液每天回流方式,未浸没于游离发酵液中的秸秆可以达到与浸没秸秆相同的传质效果,此结果为秸秆厌氧发酵工程中提高秸秆有效发酵浓度提供了理论依据.此外,试验还发现,T3处理中消化液与秸秆接触比例随发酵进程呈逐渐降低趋势,并于发酵第6d基本稳定,表明发酵系统中实际的游离发酵液量逐渐减少,分析认为秸秆物料对消化液有吸收和截持作用,发酵第6d后已达秸秆物料吸持水饱和状态(秸秆物料含固率为16.42%).     

云南省农村有机废物资源量及其沼气潜力的概算研究

按１９９４年的生产水平计，统计概算了云南省农作物秸秆、禽畜粪和人粪尿三类农村有机废弃物的资源量及其沼气潜力。目前，我省每年的沼气潜力为１００亿立方米，其中，每年可产生各种农作物秸秆达２０００多万吨，６０％可用作沼气发酵原料，能生产沼气２５２亿立方米；产生各种粪便１８多亿吨，可生产沼气７５亿立方米。按我省７００万农户计，户均拥有沼气资源１４３０立方米。