發酵產生沼氣的實驗研究

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酵后的活性污泥。

2： 裝置自制的1000mL水壓式厭氧發酵裝置。厭氧發酵實驗裝置Fig.1 Experiment equipment of anaerobic fermentation

3： 方法發酵料液的配制實驗組:240 mL接種物+16 g玉米芯+沼液= 800mL,設置3個平行。對照組:240mL接種物+沼液=800mL,設置3個平行。

4： 分析檢測總固體含量(TS):(105?5)e,按常規分析法測定玉米芯、接種物、發酵前后料液 的TS。  揮發性固體含量(VS):(550?20)e馬弗爐中灼燒至恒重,按常規分析法測定玉米芯、接種物、發酵前后料液的VS。pH值:采用精密pH試紙測定接種物、發酵前后 葉節連等:玉米芯發酵產沼氣潛力的實驗研究/2011年第4期54  料液的pH值。  產氣量:采用水壓式法收集沼氣,從實驗啟動的第2d起,每天定時記錄產氣量。根據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。

結果與討論

1： 固含量及pH值變化  采用常規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。發酵前后料液的TS、VS和pH值變化見表1。 發酵前后料液的TS、VS及pH值  Tab11 TS, VS and pH value of liquid before  and after fermentation  TS VS pH值  發酵前7.77 87.92 6.5  發酵后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： 產氣量變化以玉米芯為原料,在室溫(14~23e)下厭氧發酵 49d,日產氣量的變化。玉米芯發酵產沼氣曲線  Fig.2 Curves of biogas-production fermented from corncob 由可以看出,前20d的日均產氣量基本保持在50mL左右,且點不著火,說明這段時間產的沼氣主要以二氧化碳為主;21~40d,沼氣產量達到高峰,  產生的沼氣燃燒時呈淡藍色火焰。實驗還發現,沼氣產量受溫度的影響比較顯著,而室溫狀態(14~23e)的溫度變化較大,當溫度低于17e時,甲烷菌活性降低,導致沼氣產量降低。計算實驗組和對照組的總產氣量分別為4105mL、90mL,玉米芯的凈產氣量為4015mL。由此可計算得到玉米芯發酵產沼氣潛力為335mL#  (gTS)-1或342mL#(gVS)-1。

結論

1：在室溫條件下,以玉米芯為原料進行厭氧發酵的產沼氣潛力為335 mL#(gTS)-1或342 mL#  (gVS)-1。表明玉米芯是一種良好的發酵產沼氣原料,采用批量發酵的方式可實現連續產氣。為玉米芯  發酵產沼氣的應用提供了理論依據。