牛粪厌氧发酵处理研究

安徽农业大学硕士学位论文牛粪厌氧发酵处理研究姓名：马传杰申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：郭亮;花日茂20090609摘要近年来，我国畜禽养殖业发展迅速，畜禽养殖数量和规模不断扩大，畜禽养殖业在农业甚至整个国民经济的都起着重要作用。然而，养殖业在为人民生活提供丰富肉、蛋、奶的同时，畜禽粪便的产量也不断增加。远远超过了自然分解能力，给环境带来了很大的压力。厌氧发酵技术具有能源、生态和环保的特点，在畜禽粪便的处理中得到了广泛应用。本文在学习国内外畜禽粪便处理资料的基础上，结合我国畜禽粪便处理技术的现状及发展趋势，进行了进一步的研究分析。在综合分析厌氧发酵原理后，通过试验，得出以下结果：1．不同温度对厌氧发酵产气量的影响。设定高温(55±l℃)、中温(36±1℃)和常温三个发酵温度，发酵时间为36d。结果发现，高温条件下产气量最大、中温次之、常温最小。2．接种量对厌氧干发酵的影响。发酵时间为12d，结果表明，随着接种量的加大，总产气量也在增大，其值从小到大依次为：11587mL、11916mL、13060mL、14122mL；但是COD的转化率则相反，分别为：0．544L·g—COD、0．502L·g～COD、0．488L·g～COD、0．509L·g—COD：TS、VS去除率分别为：21．32％、24．16％、20．99％、19．57％和28．99％、31．1％、30．15％、27．64％。、3．采用正交试验方案，考察接种量、C／N值和搅拌三个因素对高温厌氧发酵的影响。实验结果表明，三者对厌氧发酵产气量的影响大小为：C／N>接种量>搅拌，并在此基础上得到牛粪高温厌氧发酵的最佳方案：A。B。C。，即接种量为40％、C／N值为30：1、第5d开始搅拌，每两d搅拌一次。4．为了探究多因素对厌氧发酵的影响，在发酵浓度(TS)10％-20％、C／N值在20：1-30：1、接种量在10％-50％(质量比)范围内，采用二次通用旋转方案，研究三因素在厌氧发酵过程中对产气量的影响，并且建立定量描述三因素与产气量的数学模型。通过对各因素影响效应分析，得出影响产气量的主因素排序为：发酵浓度>C／N>接种量。关键词：厌氧发酵畜禽粪便沼气产气量IJAbstractInrecentyearsthequantityandmagnitudeoflivestockproductionhavedevelopedrapidly．Plantyofanimalproductssuchasmeet，eggandmilkaresuppliedbyanimalhusbandriesproduction，whilethequantityofanimalstaleisincreasingatagreatscaleandaccumulatedaroundlivestockfarmsandvillage．Sotheanimalswastepollutethefarmsandvillageenvironmentseverely．Therateofanimalwasteproductionexceedstherateofnaturaldegradation，whichbringgreatpressuretotheenvironment．Anaerobicfermentationtechnologyofpredominanceofenergy,ecologyandenvironmentprotection．SoitiSusedinanimalsdejectatreatingwidely．Basedonthehomeandoverseasdisposaltechnologyofthelivestockdcjectas，combinedwiththepresentconditionandthedevelopment仃end．皿1eanaerobicfermentationtechnologyinthermophilictemperatureisoneofthemostpromisingnewtechnology．Afteranalysingtheanaerobicfermentationtheorycomprehensively,thispaperfocusesonsomeaspectsasfollowed．1．nleeffectsoftemperatureonanaerobicfermentation．Thebiogasyieldislargestatthethermophilicfermentation,thenisthemesophilicfermentation．2．Inoculationandinoculationconcentrationaddedhavestronginfl