不同温度猪粪厌氧发酵甲烷产量和产能实验

不同温度猪粪厌氧发酵甲烷产量和产能实验©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net不同温度猪粪厌氧发酵甲烷产量和产能实验魏荣荣a,成官文a,罗介均a,梁凌a,朱宗强b,徐珊a,韦文渊a(桂林理工大学a.资源与环境工程系;b.广西环境工程与保护评价重点实验室,广西桂林541004)摘要:实验分4组进行,以猪粪为原料,加入驯化过的接种物,控制总固体浓度为6.6%,发酵温度设置为室温(平均15℃),20,35和55℃,记录41d产气量。通过甲烷含量的测定和甲烷累计产量、产能的计算,探究猪粪厌氧发酵的最适温度条件。结果表明,低温不利于甲烷的生产,温度升高能较大幅度地提高甲烷的产量。为了兼顾消化时间和产能效益,以35℃中温条件、31d为发酵周期,对规模较大幅度地的养殖场较为适宜。20℃常温发酵也能得到较高的产能,但发酵周期较长,适合规模小、粪便产量较少的养殖场。对于年均气温接近20℃的广大华南地区,农户利用20℃常温发酵也能得到较好的产能效益。要进一步提高厌氧发酵产能,必须改进发酵装置,加强保温隔热措施,提高输入能量的利用效率,降低发酵散热损耗。关键词:厌氧发酵;甲烷;温度;能源;猪粪中图分类号:S216.4文献标识码:A文章编号:1003-188X(2010)04-0170-050引言随着农村经济的发展和农业结构的调整,畜禽养殖已由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖,并大多集中在城市附近[1]。向城市周边排放大量的畜禽粪便及污水,使畜禽粪便污染成为突出的环境问题,严重威胁城乡环境质量[2];另一方面,畜禽粪便又是优质的厌氧发酵原料,有效地利用畜禽粪便发酵生产沼气,变废为宝,实现畜禽粪便的能源化转换,减少化石燃料的消耗。因此,实施畜禽粪便厌氧发酵对于发展再生能源和保护环境有重大意义。厌氧发酵受到众多因素影响,尤其是受温度影响[3-5]较大。发酵温度升高,能加速沼气生产,但维持温度恒定的能耗也大大提升。如何兼顾畜禽粪便消化效率和产能的关系成为重要的课题。为此,以猪粪为原料展开相关研究,探究畜禽粪便厌氧发酵的适宜温度条件,以期为养殖企业沼气发酵提供科学指导。1实验装置及其研究方法1.1实验装置实验装置为自制的恒温厌氧发酵装置,主要由发收稿日期