沼气生产

各种原料与产气量关系:
1、采用全秸秆进行沼气发酵。在投料时可一次性将原料备齐,并采用浓度较高的发酵方法。一口8 立方米沼气池,需秸秆400千克、1 千克秸秆发酵菌剂、15 千克左右碳铵、4000 千克左右水,10%~30% 的接种物,产气可持续8~10 个月。具体工艺流程为:秸秆预处理——堆沤——投料——加水封池——点火试气。
2、采用农作物秸秆与人畜粪便混合发酵。一口8 立方米沼气池,需粪便(牛、马、羊、鸭等)1 立方米,秸秆300 千克、秸秆发酵菌剂0.5~1 千克、5 千克左右碳铵、4000 千克左右水,10%~30% 的接种物,产气可持续8~10 个月。鲜粪和作物秸秆的重量比为2∶1 左右,其余技术流程与全秸秆基本相同。
3、目前沼气生产技术包括湿发酵和干发
酵2 种,但湿发酵产沼气工艺占多数。但无论哪一种发酵工艺,都需要进行优化。一是尽量选择与高热能值的有机废弃物配伍[16]。如人粪污产气量为0. 426 m3 /kg,猪粪污为
0. 405 m3 /kg,牛粪污为0. 261 m3 /kg,这些都是很好的沼气发酵填充原料,利用玉米秸秆与人畜粪污混合生产沼气的技术值得进一步研究与推广; 二是忌产沼微生物抑制剂进入反应器以及研制低成本的纤
维素降解产甲烷刺激因子。家用消毒液及农药残留等都是微生物的抑制剂,为减少其对产气量的抑制作用,需尽量避免其入池; 三是秸秆产沼气前需要堆沤。堆沤过程中要加入足够的发酵接种物,且在上面用塑料膜封闭,使得在堆沤预处理阶段尽可能地聚集较高的热量和获得更多的产沼微生物; 四是采取措施对沼气池进行控温、
有机负荷和pH 值等,尽可能地优化产沼条件,提高产气率[17 - 18]。武少菁[13]研究表明,玉米秸秆干发酵的最佳工艺条件为: 接种量为25%,料液浓度为25%,促进剂添加量为75 g /m3 和pH 为7. 0; 且玉米秸秆加复合菌剂进行预处理后,成分发生了有利于厌氧发酵进行的变化,反应器启动易成功,不易酸化,而且,再加促进剂有利于干发酵进行,产气量提高。
4、沼气池一般采用6%~12%的发酵料液浓度较适宜。夏季和初秋池温高,浓度可适当低些,一般以6%~8%为宜;冬、春季池温低,原料分解慢,浓度可适当高些,一般以10%~12%为宜。
5、农村沼气发酵原料的碳氮比一般在20~30∶1的范围。
富氮原料主要是指人、畜和家禽的粪便等。这类物质含有较多的低分子化合物,氮素含量较高,碳氮比一般都小于25∶1。
沼气发酵原料中富碳原料在农村主要是指各种农作物秸秆,它的碳素含量较高,碳氮比一般都在30∶1以上。
农村沼气发酵原料的碳氮比,一般在20~30∶1的范围。牛马粪、猪粪的碳氮比分别为24∶1、13∶1,用这些原料发酵快,周期短。人粪的碳氮比为2.9∶1。在
实际的沼气生产中含碳素较高的牛马粪要与含碳素较低的人畜粪便适当配合,保证适宜的碳氮比,才能满足沼气发酵条件。
6、单位质量发酵原料的产气量。此指标用每天沼气产量除以进料量得到的,例如某沼气池每天产气3m3,每天进料为10kg总固体。TS原料产气率为3/10=0.3(m3/kg)。根据不同的情况可分为理论产气率和生产产气率。理论产气率可根据原料的化学成分来计算。生产产气率通常根据大量的实际情况来估计或实测。
甲烷的产量(E): E=0.37A + 0.49B + 1.04C
CO2的产量(D): D=0.37A + 0.49B + 0.36C
A-每克发酵原料碳水化合物含量, B-蛋白质含量, C-脂肪含量
沼气生产的原料:
一、按原料来源分:
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1.农村发酵原料
富N原料:通常是指人、畜和家禽粪便,也包括青草等碳氮比低的原料。其含氮量高,碳氮比多在25∶1以下,即在沼气发酵的适宜的碳氮比范围内或以下。这类原料中粪便经过了人和动物的胃肠系统的充分消化,一般颗粒细小,含有大量的低分子化合物─—人和动物
y字裤
鱼缸恒温器未吸收的中间产物,含水量较高。因此,在进行沼气发酵时不必预处理,就容易厌氧分解,产气速度快,发酵周期较短。
富C原料:我国农村的另一大类发酵原料是秸杆和秕壳等农作物的残余物。这类原料富含纤维素、半纤维素、果胶以及难降解的木质素和植物蜡质,含碳量高,其碳氮比多在40∶1以上,比沼气发酵适宜的碳氮比高,称富碳原料。这些物质的厌氧分解,比富N的粪便原料慢得多,发酵周期较长。秸秆类富C原料一般干物质含量比富N原料高,且比重小,进沼气池后容易飘浮形成死区─—浮壳层。为了提高原料的产气速率和利用率,这类原料在发酵前一般需要预处理。
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2.城镇有机废物废水
主要包括人粪尿、生活污水、有机垃圾、有机工业废水、废渣和污泥等。 3.水生植物
主要包括水葫芦、水花生、水浮莲和其它水草和藻类等。这些水生植物利用太阳能的能力很强,繁殖
速度快、产量高。由于组织鲜嫩,容易厌氧分解,作沼气原料,产气快、周期短。但水葫芦、水花生、水浮莲等水生植物体内有气室,直接进沼气池,容易飘浮。因此,用作沼气发酵原料时,宜稍晾干或堆沤2天后入池,效果较好。
二、按原料的形态分:
1.固体原料秸杆类、城市有机垃圾等都是固形物,其干物质含量比较高。它们主要可用于干发酵、坑填发酵。我国农村还将秸杆用作水压式沼气池的主要启动原料。它可弥补粪料的不足,缓慢地分解产气,延续产气高峰期。但是,它也容易在池内结壳、沉渣,造成出料困难。
我国常用原料所含的总固体(TS)的量,作为原料的单位来表示原料产气量。原料总固体又可分为:挥发性固体(VS)和灰分。挥发性固体是指总固体在高温灼烧(马福炉,550±20℃)时挥发的部分,它含有原料中可转化为甲烷的实际部分——有机物。
2.浆液态原料主要指人、畜和家禽粪便,它们一般随清洗水排入粪坑,呈浆液态。鲜粪干物质含量多在20%左右,与水混合后的浆液多在10%上下。它们可与固态原料混合,进行干发酵,同时也作为我国农村水压式沼气池的主要原料。另外,污水污泥也属于这一类。 3.有机废水如酒精蒸馏废液、酵母厂废水、抗菌素厂废水、豆制品厂废水、制酱厂废水和纸浆废水等,它们含不同量的蛋白质、脂肪和碳水化合物,是产沼气的好原料,比天然有机物易于分解。一般用高效的厌氧消化器处理,如上饱和聚酯
流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧过滤器(AF)等。
为什么秸秆不宜作为沼气发酵原料?什么条件下可以作为发酵原料?
答:因为作物秸秆的纤维多,腊质多,木质素的含量也较高,常温条件下在沼气池内不容易消化分解,产气速度慢,在沼气池中滞留时间长,易形成大量浮渣结壳,影响产气和用气。使用秸秆复合菌剂处理后可作为发酵原料。
优质的沼气发酵原料有哪些?
答:牛粪、猪粪、羊粪和马粪是优质的沼气发酵原料,这些粪便原料颗粒细,含有较多的低分子化合物,氮素的含量高,使用上述粪便做发酵原料启动快,产气好。
优质的沼气发酵原料有哪些?胶囊模具
答:牛粪、猪粪、羊粪和马粪是优质的沼气发酵原料,这些粪便原料颗粒细,含有较多的低分子化合物,氮素的含量高,使用上述粪便做发酵原料启动快,产气好。
沼气池的原料——畜禽粪便已经不像原来那样容易得到了,怎么办呢?
其实我们做沼气不必要全部使用畜禽粪便,作物秸秆也是好材料,但是作物秸秆
必须要先经过处理才可以,如使用秸秆速腐剂能加速秸秆腐败,迅速消除秸秆蜡质层,为甲烷菌的进一步“工作”提供条件,甲烷菌继续分解腐败秸秆,产生氢离子和碳原子,进而结合产生甲烷即CH4。
以秸秆为原料生产沼气,原料来源充足、分布广泛,不受时间和空间限制,不产生沼液、焦油、废水和废气等污染物,可实现秸秆的完全生态循环和高效利用。它不仅可以解决我国大量秸秆的环境污染问题,还可为我国的沼气生产开辟新的大宗原料来源,为在更大规模和更大范围推广沼气提供原料保障,为正在深入发展的社会主义新农村建设服务,具有十分广阔的推广应用前景。

本文发布于:2024-09-24 20:26:29,感谢您对本站的认可!

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