不同粉碎程度对麦秸厌氧干发酵气肥联产效果的影响.pdf

第32卷第11期 太阳能学报 V01．32。No．11 SOLARIS 2011年11月 ^CTAENERGIAESINICA Nov．，2011 文章编号：0254-0096(2A)11)11-16豁J咐 不同粉碎程度对麦秸厌氧干发酵气肥联产效果的影响 牛俊玲1”，何予鹏1，张全国1 (1．河南农业大学机电工程学院，郑州450002；2．郑州航空工业管理学院，郑州450015) 摘要：通过对麦秸进行4种不同程度的粉碎，研究其对中温厌氧干发酵气肥联产效果的影响。结果表明：麦秸 粉碎程度对前期产气量及产气高峰持续时间有一定影响。前期产气量最大的是粉末发酵组，其产气高峰比其他三 组提前约5d，且产气峰值最高，该处理在发酵前后纤维素物质含量降低程度远远高于其他三组处理。粉末发酵物 中有机质含量最低，全氮、速效磷含量与秸秆粉碎程度之间无明显对应关系，小粒度原料的速效钾含量明显高于大 粒度原料，粉碎成lem的麦秸在产气效果和纤维素类物质降解方面劣于粉末发酵组，但明显优于5cm和10cm的发 酵组，后两者在各方面均无明显差异。综合考虑秸秆干发酵气肥联产效益最大化，1cm粒度的预处理粉碎程度比 较适宜。 关键词：麦秸；干发酵；粉碎程度；气肥联产 中图分类号：s216．4 文献标识码：A 也都取得了一定成效哺．9J。但是，预处理在改善秸 O 引 言 秆特性、提高原料利用率的同时也存在一系列问题， 农作物秸秆作为一种重要的富含有机质(80％～离规模化的应用还有一定差距。因此，找到合适的 90％)的生物质能源，具有分布广、数量大、种类多、 预处理方法是秸秆干发酵厌氧产沼气重点研究的内 价格低等特点。利用秸秆进行厌氧发酵产沼气，不 容。本文利用小型厌氧发酵装置，对麦秸进行不同 仅可以从源头上减少焚烧秸秆带来的环境污染问 程度粉碎，研究其对中温厌氧干发酵气肥联产效果 题，而且可以产生大量有机生态肥(沼渣)。但传统 的影响，以期为开发秸秆中温厌氧发酵技术，实现沼 低浓度厌氧发酵存在很多缺点，如结壳、沼渣和沼液 气与有机肥联产提供合理的预处理工艺优化参数。 运输贮存或使用不方便且处理费用高…。而高浓度 厌氧发酵法具有产气量相对较高、可长时间产气、自 1材料与方法 身能耗低、设备稳定、能避免湿发酵需经常进出料的 1．1材料 麻烦、发酵过程营养成分损失少【2“】、发酵残留物不 实验所用小麦秸秆取自河南洛阳孟津县，均为 需要脱水便可作为有机肥料使用等优点，引起了国 经联合收割机收割脱粒后的小麦秸秆，干物质弼含 内外研究者的广泛研究’6]。将秸秆进行厌氧发酵， 根据发酵初始料液总固体含量(rs)可大致分为湿量为83％，分别将小麦秸秆进行4种不同程度粉碎， 发酵和干发酵两种类型，料液巧在10％以下称为 分别为10、5、lcm短段、部分秸秆用高速植物粉碎机 湿发酵，粥在20％以上为干发酵¨o。 粉碎为粒径小于1mm的粉末。实验所用接种物取 秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的含量直 自郑州市薛岗村辅热集箱式沼气池的出料口。将实 接影响秸秆厌氧发酵产气的效果，不同种类秸秆含 验用的接种物搅拌均匀，取出少量样品，用红外线烘 有大量难降解的纤维素、木质素等，导致沼气发酵启 干箱烘至恒重，测得俗含量为63％。 动慢、产气率低。通过物理、