搅拌和沼液回流对麦秸序批式厌氧消化性能影响的试验研究

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本文研究了厌氧消化反应的启动情况,搅拌和沼液回流对厌氧消化反应的影响。以麦秸为原料,利用序批式进料方式,通过对产气量、VFA、氨氮含量、半纤维素、纤维素、木素等含量变化,以及pH值,甲烷含量等厌氧消化参数的考察,得到如下结果:(1)麦秸序批式进出料实验的最佳启动方式是50g·L-1负荷启动,稳定后将负荷提升至65g·L-1。50g·L-1负荷启动时未出现明显酸化现象,pH值能较快稳定在6.8~7.5范围之间,甲烷含量维持在50%-60%之间,日均产气量可以达到5.89L·d-1,单位TS产气量为0.36L·g-1。(2)提高搅拌时间可以提高厌氧消化产气量,有利于底物中可降解物的降解,但对pH值和甲烷含量变化没有显著影响。1h搅拌一次的产气量最高,日均产气量为6.1 L·d-1,单位TS产气量为0.47L·g-1,单位VS产气量为0.56L·g-1。(3)随着沼液回流比的增加,日产气量和单位TS、VS产气量均是先上升后下降的趋势。30%沼液回流产气量最高,日产气量达到5.60L·d-1,单位TS和VS产气量为0.44L·g-1和0.69L·g-1,从半纤维素和纤维素的降解率来看,30%沼液回流的降解率最高,分别达到了49.2%和68.8%。pH值和甲烷含量不随沼液回流比的不同而变化,均稳定在一定范围内波动。此外,在沼液回流过程中,氨氮含量逐渐降低,应适当的补充氮源。因此,厌氧消化启动的最佳方式是50g·L-1负荷启动,稳定后将负荷提升至65g·L-1;最佳搅拌频率是1h搅拌一次;最佳沼液回流比是30%。本研究结论可以为大中型秸秆沼气工程提供参考。
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