猪粪厌氧干发酵工艺与研究效益分析.pdf

华中农业大学硕士学位论文猪烘厌氧干发酵工艺研究及其效益分析姓名:朱圣权申请学位级别:硕士专业:设施园艺学指导教师:张衍林200906华中农业大学2009硕{:学位论文:猪粪厌氧干发酵工艺研究及其效益分析摘要近年来,随着生产的发展和人类消费的增加,加之人们没有对所产生的废弃物做及时有效的处理,导致世界上各种污染不断加剧,其中有机物的污染问题更是日益突出。而与废弃物排放量不断增加相对的是,全球的化石能源日益枯竭。对有机废弃物进行厌氧发酵生产生物质能,同时对发酵后产物综合利用,是同时缓解有机废弃物污染和能源压力的重要途径。厌氧干发酵具有节约用水、节省管理工时、产气率高、池容利用率高、节约废弃物处理成本等优点,是实现环保和能源相结合,处理固体有机废物的重要方法。本文就利用养猪场猪粪进行厌氧干发酵生产沼气的工艺进行研究,并对所得到的工艺处理养猪场猪粪的效益进行分析,以得出用厌氧干发酵处理猪粪的可行性建议。猪粪厌氧干发酵工艺研究中考察了堆沤时间、粪草(TS)I:g、接种率以及发酵时间等4个因素对猪粪和稻草厌氧干发酵产沼气综合指标的影响。通过4因素5水平的工艺优选正交试验,得出了最优工艺参数组合。堆沤时间设置2d、3d、4d、5d、6d等五个水平,粪草比设置8:2、7:3、6:4、5:5、4:6等五个水平,接种率设置10%、15%、20%、25%、30%等五个水平,发酵时间设置10d、15d、20d、25d、30d等五个水平。得到最优工艺为:粪草比5:5,堆沤时间3d,接种率30%,发酵天数30d。在得到最优工艺的基础上做10倍的放大试验,以观察所得到的工艺路线是否稳定,以及其在规模放大的情况下的产气综合特性。按照工艺优选试验得到的最优工艺进行放大10倍的试验得到,厌氧干发酵进行到20—22d左右时,千克料日产甲烷量达到最高,可达1600ml·Kg-~。全过程中,-~。沼气中甲烷含量在45%以上的时间共有24d,占总厌氧干发酵时间的80%;日产甲烷量在平均产甲烷量90%以上的天数为20d,%。根据对试验得到的最佳处理工艺处理猪粪和稻草效益进行分析后发现,年出栏1万头肉猪养猪场,厌氧干发酵工程固定资产投资约需400万元,%,但投资风险小;、,,明显减轻恶臭,减少40伽的CH4排放;能创造2880人·d/a的就业机会,‘有利于促进养殖企业与周边居民和谐关系的构建等。该工艺经济效益较差,但是环境效益和社会效益较好,从保护环境和可持续发展的角度出发,仍值得在适宜的养殖场推广运用。关键词:厌氧干发酵,猪粪处理,沼气华中农业大学2009硕士学位论文:猪粪厌氧干发酵工艺研究及其效益分析ABSTRACTWiththedevelopmentofsocialproductionandimprovementofpeople’Slivingstandards,thewaste,withoutappropriatetreatment,increasesfast,,whichisanimportantmethodforwasteprocessingandhasmanyadvantage,includinghighrateofgasproduction,capacityutilizationofpoolsandsavingwater,managementtime,andthecostofwastedisposalrate,etc.,anicfertilizer,,,TSratioofmanuretostraw,inoculationrateandfermentationtimeonanaerobicdigestionprocessbyank(