沼气产量影响因子研究

【摘要】：【目的】综合研究秸秆类型、粪秆配比及温度对沼气产量的影响,为提高沼气产量提供理论依据。【方法】在室内模拟农村户用沼气发酵过程,运用信息熵原理,研究了秸秆类型(稻秆、麦秆、玉米秆)、鸡粪与秸秆配比(干物质质量比分别为1∶1,2∶1,3∶1)、发酵温度(20～40℃)、尿素、纤维素酶等因子对沼气产量的影响。【结果】在20～40℃,稻秆、麦秆、玉米秆与鸡粪配比时,沼气总产气量分别为407321.6,413096,478417.9mL,玉米秆-鸡粪组合沼气产量较麦秆-鸡粪组合和稻秆-鸡粪组合分别高17.6%和15.5%。鸡粪与秸秆配比显著影响沼气产量,表现为2∶11∶13∶1。在20～30℃,沼气产量随温度的升高逐渐增加,在30～35℃时达最大值,之后逐渐降低。沼气产量与温度呈一元二次回归关系,各处理最高沼气产量对应最佳温度为32～35℃。20℃发酵中期(28d),向发酵液料中分别添加尿素和纤维素酶均能明显增加沼气产量,分别平均提高93.7%和40.9%。信息熵原理k值表明,温度是影响沼气产量的首要因子,其次是鸡粪与秸秆配比,秸秆类型的影响最小。在20℃发酵中期,鸡粪与秸秆配比对沼气产量的影响高于外来添加物质尿素和纤维素酶。【结论】鸡粪与玉米秆按2∶1配比、发酵温度控制在32～35℃,可获得较高沼气产量。沼气产量是秸秆类型、鸡粪与秸秆配比、发酵温度及外源物(如尿素和纤维素酶)综合作用的结果,合理调控各因子可获得较高的沼气产量。 【作者单位】： 西北农林科技大学农学院;西北农林科技大学陕西省循环农业工程技术研究中心;金坛市农林局土肥站;西北农林科技大学资源环境学院;
【关键词】： 信息熵 沼气产量 原料配比 发酵温度
【基金】：国家自然科学基金项目(30700482) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2007C103) 西北农林科技大学生物质能源研究专项(07ZR050)
【分类号】：X705
【正文快照】： 我国农村能源紧张与农业废弃物污染并存现象日趋严重,因此利用农作物秸秆和畜禽粪便厌氧发酵生产沼气已成为人们关注的焦点。农作物秸秆和畜禽粪便生产沼气本质上属于微生物学过程,受发酵所处环境的原料养分状况和温度等因素影响。一般而言,发酵原料碳氮比为25∶1左右时,微生

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