微生物预处理秸秆对沼气产量的影响研究

近几年,国家每年的农作物秸秆总产量大约达到年均数亿吨以上,这些秸秆的利用率往往低于50%,大量秸秆在秋末被焚烧殆尽。不仅从一定层面上带来空气污染,也造成农作物原始资源的过度浪费。秸秆的微生物预处理问题一直是人们关注的话题。在这样的大环境下,利用白腐菌和一些复合菌对玉米秸秆进行预处理,既可以避免一定程度的浪费,还能大幅度提高秸秆的利用率。实验表明,秸秆经微生物预处理后,能明显提高沼气中的产气量和产气效率;利用混合菌对沼气进行预处理的效果最好,产气量最高,产气高峰期明显提前。采用哪种微生物也对产生的沼气有明显影响。实验表明:单纯利用白腐菌进行秸秆预处理同样会有良好的效果,反之,利用木霉进行秸秆预处理对厌氧发酵的促进作用效果则并不明显。这充分说明,利用木质素降解菌株进行秸秆预处理对提高秸秆的厌氧发酵效率具有重要的作用。     

户用秸秆沼气技术现状与关键技术优化

秸秆是富碳木质纤维性原料,用于沼气生产,具有原料易收集、发酵周期长、产气潜力大、建设成本低、综合效益好、适合农村发展等特点.目前全国适宜发展户用秸秆沼气的农户约460万户,主要采用“秸秆预处理+序批式进出料”、“秸秆预处理+袋装小进小出料”和“稻草沼液浸泡+序批式进出料”三种发酵工艺.在采用复合菌剂和沼液对秸秆进行预处理的基础上,采用“抓吸出料一体车”清理发酵后的秸秆残渣和沼液,解决了制约秸秆沼气产气和出料的技术瓶颈问题.     

玉米秸秆生产沼气研究概况及关键技术

我国是农业大国，年产出农作物秸秆量较大，其中玉米秸秆产量最大，但资源化利用率较低。该文在分析玉米秸秆生产和利用现状的基础上，介绍了玉米秸秆生产沼气的研究概况，阐述了玉米秸秆生产沼气的关键技术，包括预处理技术、干发酵技术及混合物料发酵技术，并对玉米秸秆生产沼气前景做了展望，为进一步促进玉米秸秆综合利用提供参考。      

农作物秸秆产沼气技术研究进展

农作物秸秆沼气技术是沼气工程中的一项重要内容,近年来不断发展成熟。发展秸秆沼气工程不仅可以实现农业废弃物的资源化利用,还能解决以粪便为原料的沼气工程原料不足和产气不平稳的问题。文章综述了近年来农作物秸秆沼气技术的研究进展,主要从秸秆原料的预处理技术、厌氧消化工艺、工艺过程控制、反应器类型以及沼渣液处理等方面进行了叙述,提出秸秆沼气的研究重点是发展高效原料预处理技术,开发秸秆高效厌氧消化反应装置。     

蒸汽爆破预处理玉米秸秆厌氧发酵实验研究

2.0 Mpa压力下,保留时间60 s,90s和120 s对玉米秸秆汽爆预处理后进行厌氧发酵生产沼气实验,研究汽爆预处理秸秆厌氧发酵规律,探讨提高秸秆厌氧发酵产气量的新工艺.结果表明:蒸汽爆破预处理后的秸秆比未经预处理秸秆中温厌氧发酵的产气量296.8 mL·g-1提高16.8％～63.2％,保压时间为120 s时,秸秆厌氧发酵沼气产量达到最大值428.5 mL·g-1干物质.汽爆处理玉米秸秆厌氧发酵沼气中CH4含量在60％以上,发酵第20d累积产气量达到总产气量的80％,未发生结壳现象,主发酵周期比未汽爆秸秆大大缩短.     

秸秆预处理产沼气对比试验

进行了不加菌剂预处理秸秆(A组)、用复合菌剂B1预处理秸秆(B1组)、用复合菌剂B2预处理秸秆(B2组)、不加菌剂预处理秸秆与猪粪混合(C组)4种不同处理方式的秸秆产沼气对比试验,结果表明:用菌剂预处理过的秸秆试验组(B1组和B2组)和秸秆与猪粪混合发酵组(C组)的平均产气量均高于不加菌剂预处理的纯秸秆对照组(A组),分别提高了33.65%,38.32%,39.31%;用复合菌剂预处理过的秸秆产沼气启动时间比不加菌剂预处理的纯秸秆快4天;两组加菌剂预处理过的秸秆的沼气产气量和产甲烷量相差极小.     

菌种添加量对生物预处理小麦秸秆厌氧发酵的影响

对小麦秸秆进行了氨-生物联合预处理,在实验室自制的小型厌氧发酵装置上,对预处理后的小麦秸秆进行了厌氧发酵制取沼气试验,探讨了氨-生物联合预处理中,菌种的添加量对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响.结果表明,在氨预处理尿素溶液质量浓度为35 g/L,生物预处理pH值为4,黄孢原毛平革菌和里氏木霉的添加比例为1∶1(数量级为109)的条件下,小麦秸秆厌氧发酵过程中沼气总产气量最大,为7 968 mL,较空白组提高了23.11％.发酵过程终了pH值、VFA和甲烷的变化均在正常的范围内,甲烷最高体积分数为51.33％,较空白组提高了6.01％,整个发酵过程历时23 d.     

秸秆沼气生产关键技术——秸秆能源化技术系列(一)

<正>通过厌氧消化可以把秸秆转化成沼气。秸秆高效厌氧消化生产沼气需要解决3个关键技术问题:1秸秆预处理技术秸秆的木质纤维素含量较高,不易被厌氧菌消化,厌氧发酵产气量低,经济效益差,这是导致秸秆不能被大规模用于沼气生产的主要原因之一。一个简单有效的解决方法就是在厌氧发酵前,对秸秆进行物理、化学或生物预处理,把秸秆预先转化成易于消化的"食料",以显著提高秸秆的生物消化性能、产气率和经济性。常用的预处理方法有物理、化学与生物方     

木醋液对玉米秸秆厌氧发酵的促进作用研究

试验观察了玉米秸秆青贮和用木醋液对玉米秸秆厌氧发酵产沼气的促进作用.结果表明,利用木醋液预处理青贮玉米秸秆,活性污泥接种率20％,厌氧发酵原料总固体(TS)10％,在35℃下厌氧发酵,可以使玉米秸秆产气高峰提前4～5天,木醋液预处理的青贮玉米秸秆提高产气量提高54％,达到425.7 mL·g-1,厌氧发酵过程中pH值稳定在6.6～7.1之间,产气过程平稳,所产沼气中甲烷含量平均提高10％,甲烷含量最高达到56％.     

浅谈农作物秸秆综合利用

农作物秸秆综合利用是高效农业一大课题。在工农业生产比较发达国家,秸秆综合利用率很高,如美国、日本和畜牧业发达的瑞士、澳大利亚等国家非常重视秸秆利用,包括秸秆还田和过腹还田,造沼气和堆积农家肥发展秸秆工业等。 我国秸秆开发利用率较低,我国粮食产     

纤维素酶水解技术在大型秸秆沼气工程中的应用

随着经济的迅速发展,环境和资源面临着前所未有的严峻形势,而农作物秸秆发酵制沼气为解决环境污染和开辟新的能源提供了重要途径。在分析国内秸秆沼气利用现状的基础之上,通过利用纤维素酶水解技术对农作物秸秆沼气发酵技术与国内现有秸秆发酵技术进行比较,得出利用纤维素酶水解技术不仅发挥秸秆的产沼潜能,同时缩短水力停留时间,减小建设规模,缩减工程总体投资。纤维素酶水解技术在农作物秸秆沼气发酵上的应用,是一种解决秸秆发酵的简便途径。同时,对中国秸秆沼气发展的潜力及其前景进行了探讨。      

秸秆类原料与粪便按比例混合发酵产沼气试验

以秸秆为主要原料发酵产沼气,既能缓解甘肃省秦安县户用沼气池粪便原料短缺的问题,也是解决农村能源问题和秸秆资源综合利用的一种重要途径。为了探索出秸秆类原料与粪便混合进行发酵产沼气的有关规律,项目组在剪湾村开展单因素试验研究,利用归纳总结的方法,综合对比试验数据,掌握秸秆类原料与粪便混合发酵产沼气的最佳比例,为秦安县沼气事业的发展提供科学依据。      

规模化沼气工程发展现状及对策

农作物秸秆与畜禽粪污的无害化处理与资源化利用对改善农村地区人居环境至关重要,而沼气工程是实现农作物秸秆与畜禽粪污资源化利用的重要途径。与此同时,沼气作为一种清洁绿色生物质能源,能够缓解我国化石能源短缺问题。以烂柯山农业种植专业合作社的规模化沼气工程为研究对象,通过文献综述和实地调研,从沼气工程的规模、原料来源、原料种类及数量、设备类型、沼气产量、沼肥产量及带动相关产业等方面系统研究烂柯山秸秆沼气工程的发展现状及存在的不足,进而明晰目前沼气工程存在的共性问题,包括沼气产量不稳定、单纯依靠沼气经济效益甚微、缺乏完整产业链,运行管理模式不够创新等。针对以上共性问题创新提出分段式沼气工程运行模式,前端负责沼气工程相关产品的生产及运行管理,后端负责沼气工程相关产品的销售,以期为沼气产业健康可持续发展及相关管理部门的决策提供理论依据。      

规模化沼气工程发展现状及对策研究-以洛阳市新安县烂柯山秸秆沼气工程为例

农作物秸秆与畜禽粪污的无害化处理与资源化利用对改善农村地区人居环境至关重要,而沼气工程是实现农作物秸秆与畜禽粪污资源化利用的重要途径。与此同时,沼气作为一种清洁绿色生物质能源,能够缓解我国化石能源短缺问题。本文以烂柯山农业种植专业合作社的规模化沼气工程为研究对象,通过文献综述和实地调研,从沼气工程的规模、原料来源、原料种类及数量、设备类型、沼气产量、沼肥产量及带动相关产业等方面系统研究烂柯山秸秆沼气工程的发展现状以及存在不足,进而明晰目前沼气工程存在的共性问题,包括沼气产量不稳定、单纯依靠沼气,经济效益甚微、缺乏完整产业链,运行管理模式不够创新等。针对以上共性问题创新提出分段式沼气工程运行模式,前端负责沼气工程相关产品的生产及运行管理,后端负责沼气沼气工程相关产品的销售。以期为沼气产业健康可持续发展以及相关管理部门的决策提供理论依据。     

一体化秸秆沼气发酵反应器设计

针对秸秆沼气发酵过程中存在的秸秆亲水性差、易结壳及进出料难等问题,设计了秸秆沼气发酵反应器。反应器采用两相分离发酵一体化结构,通过沼液循环回流,使秸秆始终处在高水分区域环境,营造良好的厌氧微生物的生存环境,同时在固液两相分离和沼液回流过程中使秸秆在反应器内形成上下流动的状态,从而达到自动搅拌和秸秆破壳功能。另外,在进料口处设置预处理罐,对进料口进行水封,并对物料进行预处理。该反应器结构简单、运行稳定、操作方便、节省动力,实现了预处理、自动破壳及两相一体化秸秆高效发酵沼气的功能,对促进秸秆综合利用、带动秸秆沼气工程的推广具有重要意义。     

浅谈秸秆的综合利用

农作物作物秸秆中含大量的碳、氮、磷、钾、钙、镁、硫和硅等多种营养元素,同时富含纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等有机物质,是一种可以资源化利用的"固体废弃物资源".通过秸秆还田、饲料化、栽培食用菌、秸秆制沼与工业化利用等途径,可实现秸秆的资源化利用,保护农村生态环境,促进农业的生态化发展.     

基于氮平衡的种养结合沼液资源化利用研究

研究沼液经济性消纳对提高沼液资源利用率、维持沼气工程稳定运行、缓解养殖带来的环境压力、提升农业废弃物资源化利用效率和经济效益,推动种养循环一体化发展具有重要意义。为此,结合农业废弃物资源化利用方式,基于盈亏平衡分析和秸秆资源化利用模型,以沼液经济性消纳半径为核心,探究了沼气工程投资金额和处理规模之间的关系,提出了沼液经济性消纳模型。研究结果表明:沼气工程投资金额与处理规模之间关系性较强(R 2=0.9842);沼液经济性消纳半径R bsa选取的主要影响因素是运输费用和沼液中N含量,不同消纳区域农业生产系数的差异性也会对经济性消纳半径的评估产生影响。利用模型对江西新余南英垦殖场规模化沼气发电工程(SBPGP)沼液经济性消纳半径进行估算,在保证氮平衡基础下,其沼液最小消纳范围在31.94 km 2左右。沼液经济性消纳模型的构建,为以沼气工程为纽带的种养一体化循环模式提供了技术参考,从经济性视角为循环农业发展提供了理论依据,从而实现经济效益与环境效益协调发展的目标。     

有机溶剂预处理对麦秆厌氧发酵产气的影响

目前,通过对秸秆进行化学预处理后产沼气的研究越来越多,其中以酸碱作为预处理试剂最为常见,但酸碱试剂对设备腐蚀较严重且对环境造成二次污染,故试验选择在厌氧发酵过程中可以被微生物分解的有机溶剂甲醇、丙酮进行预处理。为此,利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以小麦秸秆为发酵原料,通过p H值、VFA、甲烷含量、还原糖等指标分析了秸秆经不同浓度的甲醇、丙酮处理后其厌氧发酵产气效率的变化。结果表明:浓度为3%、4%、5%的甲醇、丙酮预处理后的秸秆的累积产气量较对照组均有所提高。其中,5%丙酮处理秸秆后的发酵效果最好,较对照产气量增加了81%;经5%甲醇处理组的秸秆甲烷含量达到68%。     

秸秆肥料化利用研究进展

秸秆是一种重要的生物质资源,在诸多利用方式中,作为肥料回归土地、回归农业,是最符合农业生态系统物质循环的一种利用方式。目前秸秆还田是秸秆肥料化利用的主要技术之一,分析了秸秆肥料化利用的发展优势,阐述秸秆直接还田、堆肥还田和过腹还田等常用的利用形式,指出秸秆多元化肥料利用的途径,并展望其发展趋势,以期引发对秸秆高效资源化利用及农业可持续发展的思考,为推动秸秆肥料化利用提供参考。