接种量对沼气干发酵过程的影响ppt

1、接种量对沼气干发酵过程的影响接种量对沼气干发酵过程的影响目录一、课题的目的意义一、课题的目的意义二、国内外研究状况二、国内外研究状况 三、实验方法和所用仪器三、实验方法和所用仪器四、结果与讨论四、结果与讨论五、结论五、结论六、创新点六、创新点 研究表明，实验室条件下沼气干发酵的接种物的最佳接种量为30%-50%，而在实际的工业生产中最佳的接种量则为60%-70%，为什么实际应用中需采用如此大的接种量，本课题旨在研究接种量对于沼气干发酵的各项指标的影响。 一、课题的目的意义一、课题的目的意义课题创新之处： 研究不同接种量对沼气厌氧干发酵过程的影响，探求影响沼气厌氧发酵的主要因素。在37严格厌氧的

2、条件时，设计7个实验组，分别为F/E=3、F/E=3(灭菌25%)、F/E=3(灭菌40%)、F/E=3(灭菌50%) 、F/E=4、 F/E=5、F/E=6，其中每个实验组设置6个平行实验。F/E=3、F/E=3(灭菌25%)、F/E=3(灭菌40%)、F/E=3(灭菌50%)在碱度相同的基础上，而F/E=3、F/E=4、 F/E=5、F/E=6的实验组初始微生物浓度相同，而系统内的碱度存在差异。进而比较微生物和碱度对沼气厌氧干发酵过程中产气率、PH值、挥发性脂肪酸(VFA)浓度、甲烷百分含量及TS、VS在发酵过程中不同阶段的变化。 李艳宾等人研究表明，当总固体的含量很高时，为了提供足够的厌

3、氧消化微生物，提高厌氧发酵速度，接种量也相应地增大。而接种量少时，发酵时间延长，产甲烷的速度变慢。 李美群等人研究表明接种量为 20% 50%时都能正常启动。接种量大，启动快、产气量大，且影响pH、VFA等指标。 因此，通过改变接种量获得最大的产气速率和甲烷产量。二、近几年来国内外研究状况二、近几年来国内外研究状况1.实验材料：以粉碎后的玉米秸秆为原料，液态厌氧发酵沼渣为接种物2.测定项目及方法：总固体浓度（TS）和含水率：烘干法；挥发性脂肪酸（VFA）浓度和氨态氮：滴定法；pH值:取5g固体样品于小烧杯中加入45mL水混合均匀，通过精密pH计测定其pH 值；挥发性固体（VS）含量:采用550

4、灼烧法；甲烷浓度测定：沼气分析仪；三、实验内容及所用仪器三、实验内容及所用仪器 3.仪器设备 新鲜沼液，玉米秸秆，粉碎机，保温箱，厌氧发酵罐，气体收集袋，精密pH测定仪，干燥装置，精密分析天平，集热式磁力加热搅拌器，微型植物试样粉碎机，旋片式真空泵，电热鼓风干燥箱，马福炉，立式透明门冷藏箱，气相色谱，可调万用电炉等 。4.实验方案 以玉米秸秆为原料，液态牛粪沼气发酵沼渣为接种物，利用 NH4Cl调节混合物C/N为20:1，接种的初始的TS为20%，初始含水量固定为80%，发酵周期为30天。每个实验组设置6个平行实验 ,置于37的生化培养箱中进行发酵实验,为了测定发酵过程中物料特性及微生物群落结

5、构变化，分别在第1、5、10、15、20、30天取样，并将所取样品用采样袋密封放于-20的冰箱中保存。试验实施方法气体体积测量及气体成分分析装置 小型发酵罐气体收集袋 四、结果与讨论4.1 4.1 接种量对沼气干发酵产气特性的影响接种量对沼气干发酵产气特性的影响 不同接种量对日产气量的影响 在发酵前17天，不同接种量对反应启动速度的影响是显著的。而不同接种量的日产气量的变化趋势，在发酵过程持续17天左右，渐趋稳定。F/E=3的日产气量在前16天几乎均高于其他接种量，分别在发酵第2、11、15天达到三次产气高峰，最高日产气量为3.82L/kg/VS，在第21天后其日产气量处于下降趋势。其原因可能

6、是由于接种量高，所含甲烷化菌初始时高于其他接种量，发酵初期碱度高，对酸的缓冲能力强，因此启动速度快。但后期由于乙酸化菌生长受到抑制，使环境中的酸得不到及时转化，导致酸抑制，pH下降，导致甲烷菌数量下降，影响产气量 。不同接种量对甲烷浓度的影响 甲烷浓度在发酵过程的持续，在发酵前期大致呈上升趋势，在发酵过程进行到第17天左右，不同接种量的产生的甲烷浓度渐趋稳定。不同接种量的总产气量和甲烷总产量由产气的柱状图可以看出，F/E=6的总产气量最少，而F/E=3（灭菌50%）即实际接种量为6的实验组其甲烷的总产量最少。4.2 接种量对沼气干发酵物料特性的影响不同接种量的物料PH值的变化 在厌氧过程中,

7、水解酸化阶段进行的非常迅速, pH 随着发酵过程先下降再升高, 最后趋于稳定,这主要是由于在水解酸化阶段, 作为代谢产物的 VFA 快速积累造成 pH降低, 当 VFA 被产氢产甲烷菌利用产生气体后, pH 随之升高并最终趋于稳定。在整个发酵过程中，pH 值变化的总体趋势为先降低，再升高，最后稳定。从物料的pH变化可以看出，所有发酵过程的各阶段的物料的pH基本上均在8.0左右，证明发酵过程比较正常。除接种量为F/E=3（灭菌50%）和接种量为F/E=6的实验组的pH变化范围较为宽泛外，其它接种量的实验组pH变化均比较平稳，而在第6天左右，F/E=3（灭菌50%）和4的pH明显低于其他接种量。

8、不同接种量的物料碱度的变化 由物料的碱度变化的折线图可以看出，初始的物料中F/E=3的碱度含量最高，其次是F/E=3（灭菌40%）、F/E=3（灭菌50%）、F/E=4、F/E=5、F/E=6。而在整个的发酵过程来看，不同发酵阶段的物料，F/E=3的碱度含量差异变化较大，而接种量为F/E=3（灭菌40%）、F/E=3（灭菌50%）、F/E=4、F/E=5、F/E=6的物料样品在各发酵阶段其碱度含量差异甚微，处于相对较为稳定的状态。不同浓度接种量的发酵基质碱度出现的最低值时间不同。因为较高的接种量作用下，发酵基质酸化越快，产生大量乙酸。酸化之后进入产甲烷气体阶段，碱度开始上升。最后渐趋于同一水平

9、高度，是由于基质挥发型固体有效地转化为甲烷气体。不同接种量的物料VFA的变化 不同浓度接种量发酵基质的VFA值总体呈现波浪状变化，大体的变化趋势为先上升到峰值之后下降。接种量为F/E=3、F/E=3（灭菌40%）、F/E=3（灭菌50%）、F/E=5、F/E=6的物料在第6天达到峰值，接种量F/E=3（灭菌40%）及F/E=4的物料分别在12天和18天相继达到峰值。高接种量发酵基质VFA上升的速度更快，更早出现峰值。低浓度接种量发酵基质VFA的峰值出现的晚些。不同接种量的物料TS的变化 不同接种量的TS、含量在发酵过程中随着产气量的不断增加大体呈现下降的趋势，而F/E=3（灭菌50%）以及F/

10、E=5的TS含量在发酵过程中略高于其他几个接种量。不同接种量的物料VS的变化 不同接种量的VS含量在发酵过程中随着产气量的不断增加大体呈现下降的趋势，而F/E=3（灭菌50%）以及F/E=5的VS的下降趋势较为明显，表明其微生物对有机物的利用率高，产气较好。4.3 接种量对发酵过程中菌群变化的影响F/E=3(灭25%,初始) F/E=3(灭25%，第6天) F/E=3(灭25%，第12天) F/E=3(灭25%，第18天) F/E=3(灭25%，第24天) F/E=3(灭25%，第30天) F/E=3(灭25%)的物料在不同阶段氢甲烷菌的变化 1.接种量越高发酵过程启动越快，发酵过程很好；2.F/E=3、4、5的总产气量和甲烷浓度无明显差异；3.F/E=3（灭菌25%）和F/E=3（灭菌40%