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發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的實驗研究
實驗
1： 材料 玉米芯:新鮮玉米芯,粉碎至 粒徑1~2 cm,置于恒溫干燥箱中烘10h,。接種物:取自本實驗室豬糞正常沼氣發(fā)酵后的活性污泥。
2： 裝置自制的1000mL水壓式厭氧發(fā)酵裝置,。厭氧發(fā)酵實驗裝置Fig.1 Experiment equipment of anaerobic fermentation
3： 方法發(fā)酵料液的配制實驗組:240 mL接種物+16 g玉米芯+沼液= 800mL,設(shè)置3個平行,。對照組:240mL接種物+沼液=800mL,設(shè)置3個平行。
4： 分析檢測總固體含量(TS):(105?5)e,按常規(guī)分析法測定玉米芯,、接種物,、發(fā)酵前后料液 的TS。 揮發(fā)性固體含量(VS):(550?20)e馬弗爐中灼燒至恒重,按常規(guī)分析法測定玉米芯,、接種物,、發(fā)酵前后料液的VS,。pH值:采用精密pH試紙測定接種物、發(fā)酵前后 葉節(jié)連等:玉米芯發(fā)酵產(chǎn)沼氣潛力的實驗研究/2011年第4期54 料液的pH值,。 產(chǎn)氣量:采用水壓式法收集沼氣,從實驗啟動的第2d起,每天定時記錄產(chǎn)氣量,。根據(jù)沼氣燃燒時的火焰顏色,采用火焰顏色光譜法確定氣體中甲烷的含量。
結(jié)果與討論
1： 固含量及pH值變化 采用常規(guī)分析法測定玉米芯的TS為93170%,、VS為97185%,接種物的TS為9186%,、VS為 61128%。 采用精密pH試紙測定接種物的pH值為715,。發(fā)酵前后料液的TS,、VS和pH值變化見表1。 發(fā)酵前后料液的TS,、VS及pH值 Tab11 TS, VS and pH value of liquid before and after fermentation TS VS pH值 發(fā)酵前7.77 87.92 6.5 發(fā)酵后4.59 70.49 8.2 可以看出,玉米芯的TS降解率為40190%,、VS降解率為19182%。
2： 產(chǎn)氣量變化以玉米芯為原料,在室溫(14~23e)下厭氧發(fā)酵 49d,日產(chǎn)氣量的變化,。玉米芯發(fā)酵產(chǎn)沼氣曲線 Fig.2 Curves of biogas-production fermented from corncob 由可以看出,前20d的日均產(chǎn)氣量基本保持在50mL左右,且點不著火,說明這段時間產(chǎn)的沼氣主要以二氧化碳為主;21~40d,沼氣產(chǎn)量達(dá)到高峰, 產(chǎn)生的沼氣燃燒時呈淡藍(lán)色火焰,。實驗還發(fā)現(xiàn),沼氣產(chǎn)量受溫度的影響比較顯著,而室溫狀態(tài)(14~23e)的溫度變化較大,當(dāng)溫度低于17e時,甲烷菌活性降低,導(dǎo)致沼氣產(chǎn)量降低。計算實驗組和對照組的總產(chǎn)氣量分別為4105mL,、90mL,玉米芯的凈產(chǎn)氣量為4015mL,。由此可計算得到玉米芯發(fā)酵產(chǎn)沼氣潛力為335mL# (gTS)-1或342mL#(gVS)-1。
結(jié)論
1：在室溫條件下,以玉米芯為原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵的產(chǎn)沼氣潛力為335 mL#(gTS)-1或342 mL# (gVS)-1,。表明玉米芯是一種良好的發(fā)酵產(chǎn)沼氣原料,采用批量發(fā)酵的方式可實現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)氣,。為玉米芯 發(fā)酵產(chǎn)沼氣的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。