腐烂香蕉、水蜜桃、猕猴桃的沼气发酵效率研究

摘要

中国水果产量及种植面积长期位居世界第一，香蕉、水蜜桃、猕猴桃的种植位居世界前列。由于香蕉、水蜜桃、猕猴桃这三种水果富含多种矿物质和维生素，非常受到中国大众的喜爱，但是由于受到地域限制以及生产储存技术上有限，每年有大量的香蕉、水蜜桃、猕猴桃腐烂，最严重的是在长途运输过程中以及储藏过程中，这三种水果存放量大，成熟果实大量的释放乙烯，导致大量的水果被催熟腐烂，特别是香蕉，由于其表皮里面的细胞含有一种氧化酵素，极度容易被氧化，形成黑斑，加上香蕉之间的催熟，十分容易腐烂。这些烂果如不进行无害化处理而随意丢弃，会增加环境污染特别是水污染，因此采用合适的工艺将这些废弃物妥善处理势在必行。
　　在中国，对于腐烂香蕉、水蜜桃、猕猴桃的处理方式一直以堆积填埋为主，这样不仅会污染了环境，而且对这些有用资源浪费严重。因此，采用厌氧发酵制沼气的方式进行合理利用起来，不仅可以解决了环境污染的问题，而且还能增加了废弃物的二次利用。
　　本文主要以这三种废弃物为厌氧发酵的原料，在中温35℃条件下，观察其能否产生沼气，判断腐烂香蕉、水蜜桃、猕猴桃能否作为良好的厌氧发酵原料，选出最优异的原料再与猪粪进行不同比例的混合发酵，选找到最佳的配比，达到资源利用最大化。论文的主要结论有:
　　(1)在原料均为100g，接种物均为400g，中温条件(35℃)下，香蕉的总产气量为7310ml，日均产气量为348ml，TS产气率为422.06ml/g，VS产气率为446.15ml/g，总产甲烷量4447.9ml，日均产甲烷量211.8ml，能源转化率为60.914％。
　　(2)在原料均为100g，接种物均为400g，中温条件(35℃)下，水蜜桃的总产气量为5835ml，日均产气量291.75ml，TS产气率为378.16ml/g，VS产气率为392.12ml/g，总产甲烷2404.37ml，日均产甲烷量120.22ml，能源转化率为35.245％。
　　(3)在原料均为100g，接种物均为400g，中温条件(35℃)下，猕猴桃的总产气量为5970ml，日均产气量351.18ml，TS产气率为428.26ml/g，VS产气率为451.28ml/g，总产甲烷量3266.2ml，日均产甲烷量192.13ml，能源转化率为53.962％。
　　(4)腐烂香蕉、水蜜桃、猕猴桃均为良好的发酵原料，腐烂香蕉相对于腐烂水蜜桃和腐烂猕猴桃更适合做厌氧发酵产沼气原料。
　　(5)在腐烂香蕉与猪粪按照不同比例混合发酵中，腐烂香蕉∶猪粪=1∶1时，总产气量和总产甲烷量最佳，即总产气量为39970ml，日均产气量为929.53ml，总产甲烷量为26577.72ml，日均产甲烷含量为618.09ml，平均CH4浓度为66.49％，能源转化率为76.678％。
　　(6)在腐烂香蕉与猪粪按照不同的比例混合发酵实验中，随着原料的增加，猪粪比例的增高，TS产气率和VS产气率呈上升趋势，最大值为，其中当香蕉∶猪粪=2∶1的时候，实验TS产气率为346.94 ml/g，VS产气率为423.84 ml/g。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 香蕉、水蜜桃、猕猴桃的处理现状及危害

1．1．1 腐烂香蕉处理现状及危害

1．1．2 腐烂水蜜桃处理现状及危害

1．1．3 腐烂猕猴桃处理现状及危害

1．2 厌氧发酵技术概述

1．2．1 沼气的定义

1．2．2 厌氧发酵技术的基本原理

1．2．3 沼气发酵的微生物类群

1．2．4 厌氧发酵的影响因素

1．2．5 厌氧发酵的工艺类型及参数

1．3 论文目的、意义及内容

1．3．1 论文的目的

1．3．2 论文意义

1．3．3 论文内容

第二章 香蕉、水蜜桃、猕猴桃厌氧发酵实验方法

2．1 引言

2．2 实验材料

2．4．2 挥发性固体含量VS(％)测定

2．4．3 含水率的测定

2．4．4 产气量的测定

2．4．5 甲烷含量的测定

2．4．6 pH的测定

2．4．9 能源转化率的测定

2．5 实验装置

2．6 数据处理

第三章 香蕉、水蜜桃、猕猴桃厌氧发酵效率研究

3．1 香蕉厌氧发酵效率试验研究

3．1．1 实验设计

3．1．2 实验结果和分析

3．2 水蜜桃厌氧发酵效率试验研究

3．2．1 实验设计

3．2．2 实验结果分析

3．3 猕猴桃厌氧发酵效率试验研究

3．3．2 实验结果分析

3．4 综合分析

3．4．1 香蕉、水蜜桃、猕猴桃产气量对比分析

3．4．2 香蕉、水蜜桃、猕猴桃产气甲烷含量变化对比分析

3．4．4 香蕉、水蜜桃、猕猴桃厌氧发酵能源转化率对比分析

3．4．5 本章小结

第四章 香蕉和猪粪混合沼气发酵效率研究

4．1 引言

4．2 材料和设计

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验设计

4．3 实验装置

4．4 实验结果和分析

4．4．1 实验组产气量结果分析

4．4．2 实验组产甲烷含量分析

4．4．3 实验组TS产气率、VS产气率对比分析

4．4．4 实验组毹源转化率分析

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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