以秸秆和猪粪为原料半两步沼气发酵中试研究

��年��月中国!∀##∃%沼气&#∋(%)第∗卷第+期�,以秸秆和猪粪为原料半两步沼气发酵中试研究周孟津杨秀山−北京师范学院生物系.摘用桔秆和猪真为原料,分别投入固体床及水压式沼气池内,进行丰两步常温沼气/发酵0固体床最高挥发酸浓度达�1�2�,产酸期1,天,后期产气约+3天,夏季平均产气率为。0+4524二天。沼气池内进入猪类和酸水,产气率显著提高,池温在�3一�,℃变化时,产气率达301一。0)4“24“·天,澎温在�,℃以上时,产气率保持在∋0)4“245·天以上,最高产气率为∋0)4。24“·天。在13天运转期内,沼气池平均产气率为30+4“24“·天。总装置平均产气率为∋05,4“24,·天。每公斤67平均产气量为18�08升。该工艺可解决桔杆原料进出沼气池的困难。目前农村使用的水压式沼气池秸秆原料进出困难,并且产气率低。干沼气发酵用采半塑式池进出料容易,但酸化现象及接种物来源难于解决,产气量也无法控制〔‘〕。为此,我们设计了本发酵工艺。作物秸秆在固体床内进行水解酸化和干发酵,从固体床中用淋洗的方法将酸液洗进沼气池,在沼气池内实现甲烷化,进行两步发酵。固体床内由于酸水不断被洗出,9:值上升,产甲烷菌随发酵液的循环不断进入和繁殖,逐渐由单纯酸化进入干发酵阶段。沼气池内除完成酸水的甲烷化外,还进入少量猪类进行常规发6;<=<<>#∃(?∋%>6<)≅Α<)<%Β<;∋Χ6%4#∃(&%<≅<Β#%#∃Δ∃%<Β∋Ε#<6Β<%≅4<∃≅∋Χ:#(;∋Β(%∃#<Φ%)≅<Γ%≅<ΒΗ<:∋∃(:Ι%∃(7#>%ϑΙΑ<∃∀%∃%∃>7Ι∃Κ#<;Ι%−7‘<;Ι%∋Α<)<%Β<;33。‘云∋Β￡”�%∃>∀”)≅￡≅∋Β<∋ΧΛ∃Μ‘Β∋。。<∋≅%∀ΝΒ∋才。<才‘∋。.ΔΕ)≅Β%!≅ΔΟ<∋Β>#∃(≅∋∋ΙΒ9##∋亡≅<)≅%∃>9Β∋>“<≅#∋∃≅<)≅,丫#≅;上五。9五了)#<%∀∋;。也#<%∀#∋><Π%)≅;<<∋∃≅Β∋∀Χ%Ο≅∋Β,Γ<)≅胜>#<>≅;<Χ<<>#∃(∀∋%>∋Χ≅%4宜∃(Ε%Ο≅<Β#%)<<≅云∋∃Ε<Χ∋Β<≅五<%皿%<Β∋Ε#<士Β<%士皿<盆≅#∃)≅Β“4<∃≅Ε<<∃)≅%Β≅<>0Φ<∋Ε≅%#红<>Θ一6∀#。Ν:∋ΧΧ<<>#∃(Β%节4%坛Β坛�,五∋<Ρ∀∋%>�,∗0,一,03,106五。Χ<∋>#∋(≅%饪∋ΧΒ%下功%≅<Β#%∀�,,呱一1,肠,506∀#∋Χ<<>互∃‘∋铭%∃#<∀∋%>�,�一+Ρ(24,·>−≅;<Ε%)<∋Χ,∋∀Ι4<加≅五<ΕΙ∀Ρ∋Χ≅;<#∃∋<Ι∀%Σ#∋∃∀#ΤΙ#>.0Φ<Θ≅住>加>≅五<<ΧΧ<<≅)∋Χ≅五<≅<49∋Β%≅ΙΒ∋%灯>,3一1一Ο∋∃!<∃≅Β%≅#∋∃∋%血≅%血#∃()<<≅#∋”%∀)∋0Π∗�3年��月中国沼气第∗卷第+期酵0由于该工艺有两步发酵过程,同时又有干发酵和常规发酵,所以叫做半两步发酵。该工艺的设计依据是Θ高浓度固体有机物在厌氧条件下水解酸化时,可以积累高浓度的挥发酸〔1〕。水压式沼气池进行常规发酵起动后具有相当强的甲烷化能力〔5〕,因而可以承受更多的底物产生沼气。由于采用固体床来处理秸秆,使进出料方便,最后形成的固体有机肥料也便于运输。该工艺的日常运转主要为液体的流动,所以适宜机械化操作。体流量计进行计量,并贮于塑料袋内。材料和方法一、实验装置固体床为三个钢制园桶,每个容积为。0∗4’,上口用浮罩密封,浮罩上有进水管,导气管及温度计插孔。园桶底部有出水管,可使淋洗出的挥发酸溶液进入甲烷化发酵器。甲烷发酵器为一个。0)4。的水压式沼气池−以下简称沼气池.。发酵液的循环采用南充农机所制造的手摇出料泵,将发酵液从沼气池的水压箱内抽出,经计量后再流入固体床内,每次循环发酵液+,升。固体床内淋洗出的酸水,用导管送入沼气池底部,全套装置如图∀所示0三个固体床及沼气池所产气体,分别用长春产7Υ?一1型湿式气二、发酵原料固体床所用原料为经铡短约5Ο4长的玉米秸和麦秸,沼气池内在进入酸水的同时每周�、5、,各进鲜猪粪�。公斤。作物秸秆和猪粪的67含量在进料时进行测定。固体床起动用发酵液喷淋,沼气池的接种物为用秸秆进行沼气发酵的污泥和发酵液。三、实验安排从+月∗日起,三个固体床依次起动,间隔期为一个月左右。起动后的固体床待挥发酸含量上升后,开始循环发酵液淋洗酸水进入沼气池。每个固体床隔一天淋洗酸液一次,第二个固体床起动后则两个圃体床轮流淋洗酸液,到第三个固体床起动时,第一个固体床则进入产气盛期,停止淋洗。固休床经过产气高峰,产气率低于301二“24”·天时,则将残渣倒出,巫‘进新料并起认。ς胜转期内固体床进料情况见表�。于臼气池除接受酸水外,按户养一头猪的粪量,每周进料沁