玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵产沼气工艺优化.pdf

第 30 卷第 5 期农业工程学报
2014 年 3月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2014 185
玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵产沼气工艺优化
李轶 1,刘雨秋 1,张镇 1,易维明 2※
(1. 沈阳农业大学工程学院,沈阳 110866; 2. 山东理工大学工程学院,淄博 250012)

摘要:该研究针对农村户用沼气发酵中粪便类发酵原料不足、影响沼气池利用率的问题,为弥补沼气发酵原料
单一及不足,将秸秆、粪便混合作为发酵原料,对秸秆粪便混合原料厌氧发酵产沼气的工艺条件进行优化研究,
旨在为农村户用沼气工程的健康、稳定运行提供一定的科学依据。在前期单因素试验的基础上,采用二次回归正
交旋转组合设计,以产气量为响应值,研究玉米秸秆与猪粪质量比、温度、pH 值、接种物质量分数 4 个因素对
玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵的影响,得出产气数学模型,并对数学模型进行了理论分析。通过上述试验研究,
得到最佳工艺条件为:玉米秸秆与猪粪质量比为 1∶1、pH 值为 、接种物质量分数为 50%、温度 30℃,预测
产气量为 L。4 因素影响主次顺序依次为原料玉米秸秆与猪粪质量比、温度、接种物质量分数、pH 值;通
过验证分析,模型预测值与试验值之间相对误差小于 5%,方差分析不显著,模型拟合较好,为提高粪便秸秆混
合原料发酵产气量和提高发酵效率提供参考。
关键词:沼气;秸秆;发酵;粪便;优化
doi:.1002-
中图分类号:TK6; 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2014)-05-0185-08
李轶,刘雨秋,张镇,等. 玉米秸秆与猪粪混合厌氧发酵产沼气工艺优化[J].农业工程学报,2014,30(5):
185-192.
Li Yi, Liu Yuqiu, Zhang Zhen, et al. Optimization of anaerobic fermentation with mixed materials of corn straw and
pig manure[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014,
30(5): 185-192. (in Chinese with English abstract)

但到目前为止,以猪粪和玉米秸秆混合原料进
0 引言
行厌氧发酵的研究较少,为弥补理论研究的不足,
当今,日渐紧张的能源问题越来越受到人们的本文以玉米秸秆与猪粪混合作发酵原料[16],采用二
关注[1],沼气作为生物质新能源为解决农村能源问次回归正交旋转组合设计[17] ,以产气量为响应
题开辟了有效途径[2]。而作为沼气发酵原料的畜禽值[18],研究玉米秸秆与猪粪质量比、温度、pH 值
粪便[3],由于家禽饲养量的减少[4],发酵原