中国规模化秸秆沼气工程现状及存在问题

中国是世界上秸秆资源最丰富的国家之一。利用农作物秸秆进行厌氧发酵产沼气,是一条清洁高效的秸秆能源化利用途径。为了研究中国规模化秸秆沼气工程的现状,笔者在实地调研的基础上,结合前人的研究结果,简述了中国规模化秸秆沼气工程发酵原料的分布特征及特性、发酵原料的预处理方法、发酵工艺类型及特点、沼气利用状况等发展现状。同时,对比当前欧洲先进的沼气发酵工程特点、借鉴欧洲沼气产业发达国家的经验,论述了中国秸秆沼气工程发展中现存的原料收集与处理、工程运行管理等问题,并对中国沼气工程发展提出了建议。     

沼气池冬季如何多产气

温度是沼气池发酵的重要条件之一。沼气发酵的最佳温度在30～35℃之间，最高不超过55℃，10℃以下产气大幅度下降，5℃以下停止产气。每年冬天，农村家用沼气池都会遇到产气量大幅度下降的问题。为了提高冬季沼气池的产气量，可采用下列方法：     

沼气灶火不旺的原因分析

1.由于发酵原料不足或气温较低,沼气池产气量小,供气压力和供气量不足。2.沼气中甲烷等可燃性气体含量低,二氧化碳等不可燃性气体含量高。沼气中各种气体的含量会随着所用的发酵原料和发酵浓度以及池内发酵料液的温度不同而变化,也会受沼气池密封性能的影响。3.输气管道太细、太长,导致沼气压力降低,使沼气流量减小。4.灶具设计不合理或灶具质量不高。使用合格的沼气灶,才能达到最佳效果,保证使用安全。如灶具设计不好,空气供给不足,沼气与空气混合不好就不能充分燃     

农村沼气管理要点

户用小型沼气系统(其沼气池一般为6～10立方米)或畜禽养殖场大中型沼气工程(其沼气池一般为30～300立方米)的发酵运行、沼气输配、安全使用等关键环节非常重要,现将其管理要点介绍如下,供农民朋友参考。     

沼气池安全越冬要点

温度是沼气发酵的重要条件，温度适宜则甲烷菌繁殖旺盛，活力强，厌氧分解和生成甲烷的速度就快，产气就多。冬季温度低，不利于沼气发酵产气，因此，加强沼气池的冬季管理十分重要。     

菌种和辅料对鸡粪堆肥效果的影响

为了探讨菌种和辅料对鸡粪堆肥效果的影响,试验以鸡粪和木屑、稻壳为发酵原料,分别添加酵母菌和乳酸菌,研究菌种和辅料对鸡粪发酵过程中温度、大肠杆菌群数和臭味的变化。结果发现：（1）添加酵母菌组的发酵最高温度达到67.6℃,比乳酸菌组高6.9℃,且酵母组发酵温度在55℃以上持续了16天,比乳酸菌组多5天,两组均高于对照组（55.9℃和5天）;（2）添加木屑组的发酵最高温度比稻壳组高2.2℃,55℃以上的持续时间多3天;（3）酵母菌组、乳酸菌组的粪中大肠杆菌的数量由105个/g下降到102个/g,其粪臭味分别在第7天和第8天消失。因此,在该试验条件下,在鸡粪中添加酵母菌和木屑的堆肥发酵效果是最好的。     

产纤维素酶菌系的添加对厌氧干发酵产沼气的影响

为了提高农作物秸秆和畜禽粪便的利用率,通过在沼气厌氧发酵系统中添加降解纤维素类复合菌系,以提高产气性能。试验以玉米秸秆和牛粪为原料,在发酵温度为37℃,固体物浓度为20%,接种物含量为30%,粪草比为1:2的发酵条件下中接入1%的复合菌系进行厌氧干发酵产沼气的研究。试验结果表明由Bacillus siamensis和Bacillus subtilis subsp. Stercoris构成的复合菌系使沼气产量提高25%,甲烷产量提高55%,原料产气分别为86.4 mL/gTS和111.4 mL/gVS。试验为纤维素类生物质能的利用提供了一定的参考价值。     

如何加强沼气池越冬管理

<正>在沼气发酵中,温度是影响沼气发酵速度的关键因素。进入冬季,随着气温的下降,产气速度会越来越慢,甚至完全停止。为保证沼气池冬季正常产气,在入冬前要做好以下工作:     

怎样收集和处理沼气池启动原料

一、优质启动原料的收集 沼气池发酵原料既是生产沼气的物质基础,又是沼气微生物赖以生存的营养物质来源。为了保证沼气池启动和发酵有充足而稳定的发酵原料,使池内发酵原料既不结壳,又易进易出,达到管理方便,产气率高的目的,要按照沼气微生物的营养需要和发酵特性,收集和选择启动原料。     

温度对红曲菌以荞麦为基质固态发酵产色素的影响

发酵温度是影响微生物繁殖和代谢最重要的因素之一。利用红曲菌以荞麦为基质进行固态发酵,考查发酵温度对发酵产红曲荞麦中的生物量、色价和总黄酮含量的影响。结果表明,在发酵的前6 d,生物量随着发酵温度的升高而增大;6 d之后,30℃条件下生长量增长最快;发酵4 d后产生色素,黄、橙、红3种色素的色价在30℃条件下都增长最快。荞麦基质中的黄酮含量在发酵过程中变化不显著。     

发酵玉米面的最佳制备工艺研究

以硬度、咀嚼性作为评价玉米面条品质的指标,对发酵玉米面条的最佳制备工艺进行了研究。在研究过程中,通过单因素法分析了发酵时间、发酵粒度、发酵温度对面条品质的影响,并在单因素的基础上,通过响应面法对发酵玉米面条的制备工艺进行了优化。结果表明,最佳制备工艺为:发酵时间为2.51 d,发酵粒度为30.18目,发酵温度为34.65℃时,制备的面条品质最好,此时面条的硬度为4 537.7 g,咀嚼性为2 756.32 g。根据实际情况将其修正为:发酵时间60 h,发酵粒度为30目,发酵温度为35℃,经验证在此条件下,面条的品质与理论值较为接近。修正后的发酵玉米面条最佳制备工艺有一定的使用价值。     

樱桃番茄果酒加工工艺技术的研究

以樱桃番茄果实为原料,酿造樱桃番茄果酒为目的,对影响樱桃番茄果酒品质的关键工艺参数进行了研究。结果表明:按照0.025 %的比例向压榨后的果汁中添加果胶酶,并在50℃下保温1h。取100ml的果汁,其内加入20g白砂糖,添加柠檬酸至pH3.6,偏重亚硫酸钾至SO2质量浓度为110mg/L;主发酵温度22℃,发酵7d;后发酵温度16℃,发酵10d;10℃下陈酿,最后在75℃下,杀菌15min,得到果香浓郁、色泽金黄、澄清透明的优质樱桃番茄果酒。     

发酵温度和水分对菜籽粕发酵品质的影响

本研究以酵母菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌作为菌种对菜籽粕进行固态发酵,测定温度和水分对菜籽粕发酵品质的影响。发酵温度为30℃、35℃和40℃,水分含量为35%和40%。结果表明,温度和水分对发酵菜籽粕品质的影响存在交互作用。发酵菜籽粕的pH、酸结合力均极显著低于未发酵菜籽粕（P<0.01）,粗蛋白含量极显著高于未发酵菜籽粕（P<0.01）;温度为35℃,水分为40%条件下发酵的菜籽粕pH最低,粗蛋白含量最高,酸结合力、粗纤维含量均较低,且显著低于未发酵菜籽粕（P<0.01）,可作为菜籽粕发酵的适宜温度和水分。     

生物发酵床不同断面温湿度变化与猪舍环境小气候的关联研究

为了进一步探索生物发酵床发酵机理。分析发酵床不同断面温湿度的变化及与猪舍环境小气候的关联。结果表明：（1）发酵床不同断面温度变化差异显著(P<0.01),其中10 cm断面温度较表层提高2.56℃ (P<0.05),20~40 cm断面温度较表层提高7.10~9.42℃ (P<0.01);（2）发酵床10 cm断面垫料含水率较20 cm和30 cm断面分别高11.5% (P<0.05)和13.5% (P<0.05),20 cm断面含水率与30 cm断面差异不显著(P>0.05);（3）发酵床不同断面温度和含水率与环境小气候相关性不显著(P>0.05)。由试验结果可见,发酵床温度不会随外界环境温湿度的变化而有较大变化,其表层和内部温度能维持相对稳定。     

德国沼气工程相关政策法律与产业现状

近10年来,德国沼气产业在其国家战略决策及整个能源体系的构建中都处于重要位置,并一直引领世界新能源产业发展。笔者以德国新能源发展为例,深入研究了德国沼气工程产业发展现状与成功经验,从法律政策、工程分布、装机容量、行业监管、沼渣沼液利用等方面对其进行了全面介绍。通过对德国沼气工程运行体系进行科学研究与分析,为中国沼气技术的进一步发展和推广应用提供一些有意义的指导和借鉴。同时结合中国的基本国情,提出了适合中国新能源发展的建议。     

高温木质素降解菌Geobacillus caldoxylosilyticus J16的筛选及其产酶发酵性质研究

从张家界、白云山采集到的朽木及落叶中,经分离、纯化后,获得了一株高温木质素降解菌,命名为地芽孢杆菌（Geobacillus caldoxylosilyticus J16）,此菌嗜热,耐高温,只降解木质素且不降解纤维素,对造纸业和可再生能源产业具有重要意义。本文通过对木质素中两种酶木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶活性的研究,确定了木质素过氧化物酶的最适温度为65℃,最适PH为4,在55℃至70℃之间时酶活力较其他温度高且较稳定;锰过氧化物酶最是温度为60℃,最适pH为3在温度为55℃至65℃之间时,活力较其他温度高。作者发酵了黄豆杆、玉米杆、芝麻杆、油菜杆、锯末、小麦杆这六种农业废弃物,通过发酵前后的比较,说明了J16菌株对木质素降解的最大减少量为7.5%。上述数据显示此菌可以应用于废弃秸秆的处理和造纸厂污水的处理,对环保有重要意义.     

蟠桃果醋生产工艺的研究

以蟠桃原浆为原料,采用液态发酵工艺进行酒精发酵和醋酸发酵。分析了发酵时间、发酵温度、初始糖度对酒精发酵的影响,以及发酵时间、发酵温度、初始酒精度对醋酸发酵的影响。试验结果表明,酒精发酵的最佳工艺条件为:发酵时间6 d,发酵温度29℃,初始糖度12%,此条件下酒精体积分数为6.5%。醋酸发酵的最佳工艺条件为:发酵时间6 d,发酵温度30℃,初始酒精体积分数为6.5%,此条件下总酸质量浓度为4.6 g/100 mL。     

沼气发酵原料研究进展

为了拓宽沼气生产的使用范围和发展空间,促进中国农村生态能源事业的快速发展。综述了国内外有关沼气发酵原料的研究,主要从富氮和富碳原料以及水生植物、农产品加工的各种有机废物和废水、城市垃圾及生活污水等方面的发酵沼气进行阐述,并对其发展趋势进行了展望,旨在为农村沼气的深化研究与合理利用提供参考。     

绿茶蜂蜜酒的研制

以长白山椴树蜜和优质绿茶为原料,经混合发酵,研制出一种酒精度（7±1）V/V的新型低度酒。在对绿茶浸提条件、发酵工艺参数进行试验的基础上,优选出绿茶适宜浸提温度为85℃,茶水比为1：20;最佳发酵工艺参数为：蜂蜜与茶汁配比为1：2,酵母接种量0.3%,发酵温度为15～20℃。     

联户沼气工程的经济与环境效益评价

联户沼气实施时间较短,对其经济及环境效益进行定量评价涉及甚少,为其大面积推广提供理论依据,笔者以河南省南阳市的联户沼气工程为例,从建设投资成本、运行维护成本、效益及净现值4个方面与单户沼气进行对比分析,并以卧龙区1个行政村的联户沼气工程的调查数据为样本,选取11个环境影响综合评价指标,运用层次分析法,借助SPSS13.0软件,对联户沼气工程进行环境效益综合评估。结果表明：联户沼气与单户沼气相比,建设成本户均减少支出507元;服务费用每年每户多分摊54.76元;净现值前者为54720.41元,后者为4332.11元,规模经济效益显著,其指数为115%,有更广阔的发展前景。2007-2009各年的环境效益综合分值分别为6.126、6.156、5.816,联户沼气工程对环境的影响介于“比较大”和“非常大”之间。