浒苔堆肥化处理及对大白菜产量和品质的影响

以浒苔和玉米秸秆为主要堆肥原料,采用高温堆肥技术进行堆肥处理,并在大白菜生产中进行了试验研究.结果表明,浒苔+秸秆+EM菌剂堆肥处理50℃以上高温持续时间最长,达到19 d,优于鸡粪堆肥处理的高温时间,堆肥效果最好.有机物料腐熟剂可使堆体温度快速上升,主要保持在中温阶段发酵.浒苔堆肥对大白菜具有明显的增产作用,对其品质影响较小,肥效与鸡粪堆肥相当.施用浒苔堆肥可以减少化肥的施用量,避免养分淋失和对环境的污染.但浒苔堆肥施用量过大时可导致土壤pH值降低和土壤盐分含量提高.因此,浒苔堆肥在蔬菜生产中应用时要根据土壤理化性状确定施肥量,浒苔与秸秆或鸡粪混合堆肥作基肥施用时一般以不超过11.25 t/hm~2、单独施用浒苔(干),其用量以不超过5.6 t/hm~2为宜.     

不同预处理条件对棉秆厌氧发酵产沼气的影响

为探索合理的预处理方法以实现棉秆的高效厌氧发酵,研究了高温处理、NaOH处理与生物处理3种预处理方式对棉秆厌氧发酵产沼气的影响。经预处理的棉秆以8%的总固体质量分数,在常温（(23±2)℃）下进行沼气发酵试验。结果表明,经NaOH及生物预处理,棉秆的木质纤维结构破坏较明显,而高温预处理对棉秆的表观结构影响不大。3种预处理均能有效缩短发酵启动时间,并不同程度提高棉秆产沼气的能力,作用大小依次为：NaOH处理＞高温预处理＞生物预处理。其中以质量分数为4%的 NaOH对棉秆（含水率为60%）处理10 d的效果最佳,发酵61 d后的总产气量可达31 022.5 mL,日均产气量为508.57 mL/d,总固体产气率、挥发性固体产气率分别为193.89、216.30 mL/g,要远高于其他处理及对照,有效地提高了棉秆厌氧发酵的效率。     

NaOH预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响

以水稻秸秆为原料,在试验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵试验,研究不同质量百分数NaOH预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响。结果表明,经过NaOH预处理后,水稻秸秆组分被破坏,其中半纤维素降解十分明显;产气量较对照组有明显增加,发酵时间有所缩短。其中NaOH质量百分数为6%的处理组产气率最高,为246.6 mL/g（干物质）,且甲烷体积分数最高达50%。综合来看,以NaOH质量百分数为6%的预处理效果最为理想。     

海带与浒苔混合提取液对草莓生长及品质的影响

海藻提取液能够促进植物生长而广泛用于肥料增效剂,本研究以海藻混合降解提取液制备海藻肥,探讨海带与浒苔不同配比对温室草莓生长和品质的影响。结果表明:海带与浒苔混合降解效果优于单独降解,且海带与浒苔质量比为1∶2时的混合提取液在草莓上的表现效果最好,可使草莓叶绿素含量增加3.59%,相对叶面积增加32.93%,叶厚增加4.44%,同期开花数增加67.86%,同期结果数增加25%,果实横径日均生长速度增加18.87%,增产15.27%,糖度增加15.41%,Vc含量增加6.75%。试验结果还显示,浒苔提取液对草莓促生长作用优于海带提取液。该结果表明,不同原料组配的海藻提取液在草莓种植中表现出更优的作用效果,可为浒苔资源化利用和提高海藻肥利用效率提供参考。     

浒苔和石莼对模拟酸雨胁迫的生理生化响应

为研究常见绿藻对模拟酸雨胁迫的生理生化响应及其抗性,以1种浒苔、3种石莼为试验材料,设置5个pH水平,对其最大光化学量子产量(F_v/F_m)、相对电导率、可溶性蛋白和可溶性糖含量及抗氧化酶活性等生理指标进行测定。结果表明,模拟酸雨抑制了最大光化学量子产量,且抑制幅度随酸度和处理时间的增加而增大,pH值3.5的模拟酸雨处理30 min,石莼的F_v/F_m是浒苔的2.8倍以上;相对电导率与模拟酸雨的酸度及处理时间成正比,且发生不同程度的质壁分离;pH值4.5的模拟酸雨降低了藻体中叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性糖含量,浒苔的降幅明显高于石莼,而酸雨处理下藻体中可溶性蛋白含量有所增加,且随着时间延长愈加显著;pH值4.5的模拟酸雨抑制了藻体中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性,但提高了过氧化物酶活性,且处理时间与过氧化物酶活性呈正相关,与超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性呈负相关。研究认为pH值4.5能作为模拟酸雨胁迫的常见绿藻生理生化试验条件,4种绿藻对模拟酸雨具有响应差异。相比于浒苔,石莼对模拟酸雨具有更好的耐受性。...     

沼气发酵工艺参数对沼气及沼液成分影响的实验研究

本文是结合上海市科委的上海市重大科技攻关项目:崇明岛生物质能循环型应用技术的研究与示范(编号:05dz12010)展开。采用新鲜的猪粪为原料,以崇明前卫村沼气池中上次正常发酵的沼液为接种物,在上海交通大学生物质能研究中心自制的小型沼气发酵装置上发酵产气。同时对发酵过程中的沼液和沼气取样检测。本文对影响沼气发酵的接种物选择进行了研究。实验测定了发酵过程中沼液的全氮、水溶性磷和速效钾含量以及产气量和产气成分,发现使用驯化过的接种物有利于提高沼气产气量和产气中甲烷的含量,并能最大限度的保留沼液中的营养成分。本文通过上述这些研究为沼气的工业生产和市场化运作打下了一定理论基础。     

沼气发酵残余物对叶菜硝酸盐积累的影响

通过正交实验，分析沼气发酵残余物（沼液、沼渣）作为肥料，其施肥量、配施品种、施用方式等因素对油菜和菠菜硝酸盐积累的影响。影响菠菜硝酸盐积累的显著因素按作用程度大小依次为硫酸铵、沼渣和喷施沼液。油菜的显著因素依次为硫酸铵、沼渣和灌施沼液。并根据维持较高产量水平的基础上硝酸盐含量较低的原则，确定了优选的施肥方案。结果表明，采用沼渣作底肥，配合沼液追肥，生产的蔬菜满足高产和优质的双重目的，既利用了农业废物，避免沼气池的二次污染，又节约化肥，降低生产成本，具有一举数得的优点。     

Ca(OH)2 预处理对水稻秸秆沼气产量的影响（英）

生物质材料经碱预处理后的发酵效率和甲烷产气量明显增加。为了提高预处理技术的经济效益及简化其工艺流程,利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以秸秆为发酵原料,研究发酵沼液以及Ca(OH)2预处理对于水稻秸秆厌氧发酵产气量的影响。结果表明,与对照相比,沼液和Ca(OH)2预处理后的水稻秸秆木质素、半纤维素和纤维素含量显著降低,产气量明显提高。其中,Ca(OH)2预处理的产气量高于沼液预处理,8%浓度的Ca(OH)2下的秸秆产气量最高,为14374mL,比对照增加100.91%。该研究认为采用Ca(OH)2预处理水稻秸秆不仅简洁方便,成本低廉,而且具有较高的沼气产量,因此,可作为提高户用沼气产气效率的方法。     

浒苔玉米面条双螺杆挤压工艺研究

为研究用双螺杆挤压技术制作浒苔玉米面条的工艺流程,以浒苔、玉米为主要原料,用双螺杆挤压技术加工添加浒苔的玉米面条,研究套筒末端温度、浒苔添加量、螺杆转速对面条感官品质及蒸煮品质的影响。结果表明,制作面条的最佳工艺为套筒末端温度90.14℃,浒苔添加量15.53%,螺杆转速150.08r·min-1;此条件下,干物质损失率和煮制吸水率的理论预测值分别为12.76%和112.69%。验证试验表明,干物质损失率和煮制吸水率分别为12.94%和112.56%,与响应面的预测值基本吻合。本研究为开发新型浒苔食品提供了依据。     

微生物预处理油菜秸秆对提高沼气产量的影响

为研究微生物预处理技术对秸秆发酵制沼气的影响,采用混合菌剂对油菜秸秆进行预处理,利用红外光谱分析仪和扫描电子显微镜对预处理前后的秸秆进行分析。结果表明,混菌共发酵预处理11 d后油菜秸秆的纤维素、木质素、半纤维素降解率分别达到了37.4%、28.9%和29.9%。混菌共发酵预处理使油菜秸秆的木质纤维素内部结构发生较大改变,产生很多裂缝和空洞。以油菜秸秆为原料进行沼气发酵试验,发现预处理后的秸秆日产气量最高峰值较未处理的提高了37.6%,累计产气量提高了17.8%。由此可见,通过混合菌剂降解油菜秸秆中的纤维素、木质素和半纤维素,可促进秸秆生物质转化为沼气。     

不同预处理方式下水稻秸秆厌氧消化性能比较

以水稻秸秆为原料,在恒温35℃和料液总固体质量分数为5%的条件下,以实验室内培养的不产气厌氧活性污泥为接种物,研究了稀碱水解、尿素氨化、生物酶解以及沼液预处理4种不同方式对秸秆厌氧发酵物能转化率、发酵周期、失重率以及木质纤维含量等方面的影响。结果表明,1.5%NaOH及6d生物预处理可明显改善水稻秸秆干物质(totalsolid,TS)产气率,较空白分别提高44.0%和44.6%。0.4%低质量分数尿素预处理无法有效改善水稻秸秆的甲烷转化率,但通过调节C/N比可明显缩短发酵周期。与其他3种预处理相比,沼液预处理在提高秸秆物能转化率、缩短产气周期方面均有优势,其TS产气率达到333.9mL/g,TS产甲烷率达到180.7mL/g,分别较空白提高27.9%和21.2%。通过对厌氧发酵前后稻秆木质纤维含量比较分析,产气率与失重率有一定的关联,1.5%NaOH处理样品发酵后纤维素、半纤维素损失最大,但沼液中高浓度的COD增加了后续处理的难度。因此秸秆沼气工程预处理方式的选择不仅需要考虑产气率的提升,也要顾及沼液后续处理等问题。沼液预处理可能成为今后水稻秸秆沼气工程较理想的方式。     

添加钢渣恢复厌氧消化酸化系统提高沼气产量

针对厌氧消化酸化后传统恢复产气方法成本高,产气率低的问题,该文通过对比研究钢渣和碱对酸化后发酵体系的恢复作用,结果表明酸化体系添加钢渣后累积产气率为285.33 m L/g,较传统法(加碱)提高了25.8%,两组数据差异显著。同时对恢复产气后的p H值,总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acid),碱度(alkalinity),挥发性脂肪酸(volatile fatty acids)进行了监测分析,发现两组的上述数据差异并不显著,TVFA/TA和丙酸/乙酸的比值更加有效指示两体系恢复后的稳定性,且添加钢渣体系较加碱体系提前8 d恢复正常。最后分析了恢复产气后消化液中重金属,两体系的重金属含量完全满足NY/T 2065-2011沼肥施用技术规范中的相关要求,此举提供了一种优于传统恢复酸化液渣产气的方式,为解决实际工程易酸化、恢复产气成本高的问题提出了新的解决方法。     

水热预处理对猪粪厌氧消化及沼液生态安全性的影响

为进一步提高猪粪在厌氧消化过程中水解性和产甲烷性能,同时增加猪粪沼液还田利用途径的生态安全性,该研究采用水热的方式对猪粪进行预处理,探究了不同温度（70、90、120、150和170 ℃）水热预处理对猪粪的理化特性和厌氧消化产甲烷性能的影响,并对其沼液的生态安全性进行评估。结果表明,不同温度水热处理30 min条件下,猪粪SCOD（Soluble Chemical Oxygen Demand,溶解性化学需氧量）增加了3.9%～43.6%;经150 ℃水热处理后的猪粪获得最高的产甲烷量(398±40) mL/g（以VS计算,Volatile Solid,挥发性固体）,相对于未经处理猪粪的产甲烷量显著提高了5.6%（P<0.05）。猪粪经150 ℃水热预处理和厌氧消化后的沼液中重金属Hg、As、Pb、Cr和Cd含量均满足《农用沼液（GB/T 40750-2021）》的限量要求;粪大肠杆菌的含量满足《粪便无害化卫生要求（GB7959-2012）》;土霉素大幅度降低,恩诺沙星、磺胺嘧啶和诺氟沙星的含量均低于检测限。因此,适当的水热预处理（150 ℃）不仅能够提高猪粪的厌氧消化产甲烷性能,并且能够进一步加强粪污无害化处理和降低沼液还田利用的环境风险。     

尿素氨化预处理改善稻秸干法厌氧发酵特性

为了提高稻秸的可生物降解性,利用尿素氨化预处理方式,研究不同尿素质量分数（2%、4%、6%、8%、10%）和不同预处理温度（25、30、35、40、45、50℃）对稻秸预处理前后木质纤维素含量变化及干发酵产气特性的影响。结果表明：1）不同尿素质量分数对稻秸预处理效果影响显著,尿素预处理能够破坏稻秸木质纤维素的结构,预处理后稻秸的碳氮比降低,预处理后稻秸的累计产气量比未经处理组高20.67%～38.20%（P<0.05）,尿素质量分数为4%时效果较好;2）不同预处理温度对稻秸预处理效果影响不显著,尿素预处理效果主要受尿素质量分数的影响。研究结果为秸秆的预处理工艺提供参考,并为秸秆厌氧干发酵技术提供数据支持。     

微氧预处理对有机废水厌氧消化产甲烷的影响

为了考察微氧预处理对有机废物厌氧消化产甲烷过程的影响,论文以合成废水为试验材料进行了试验研究。结果表明,在厌氧消化反应前进行一定时间的微氧预处理,可以强化水解产酸菌的作用,促进有机底物的水解酸化,从而有效促进甲烷的产生。微氧预处理4 h可以提高甲烷产量28%,提高最大产甲烷速率57.5%。10 h的预处理则对产甲烷菌具有毒害作用,甲烷产量显著降低,预处理时间过短,促进效果不明显。最佳的预处理时间为4～6 h。微氧预处理在控制好处理时间时可促进有机物水解酸化,因此可应用于复杂有机物如厨余垃圾等的厌氧发酵。     

海带渣与养殖固体废弃物混合发酵产沼气试验

废弃物的高效和资源化利用是现代渔业发展面临的重要课题。该文以海带渣和养殖固废为原料开展了两相发酵产沼气效果试验研究,探讨了中温条件下(35±1℃)料液TS浓度和接种率对混合水解酸化特性以及厌氧发酵产沼气效果的影响。结果表明,海带渣与养殖固废混合水解酸化过程启动很快,第2天乙酸浓度即达到峰值,5 d后丙酸和丁酸浓度增幅较快,水解酸化过程中甲酸产量相对较低。不同TS浓度(6%、8%和10%)和不同接种率(10%、20%和30%)的料液水解3 d,乙酸的酸化度分别为42.6%、50.0%、49.8%和50.7%、44.3%、40.3%;主要有机酸(乙酸+丁酸+甲酸)的酸化度分别达到61.7%、68.7%、62.2%和69.4%、57.5%、58.0%。料液TS浓度为8%~10%、接种率为10%~20%和p H值为6.0~7.0时,海带渣与养殖固废在中温条件下混合水解2~3 d,即可获得后期发酵产沼气所需的酸化料液。此外,发酵产沼气结果表明,每天按与产沼气接种污泥质量比为1:7~1:9的比例添加酸化料液,在p H值为7.0~8.0和35±1℃的条件下厌氧发酵产沼气,产气系统启动很快,而且8~13 d即进入稳定产气阶段,产气率保持在489.4~581.5 m L/g VS,所产沼气中的甲烷体积分数达到82.7%~84.9%,而且料液不会出现酸化现象。海带渣与养殖固废混合水解酸化、批量填料发酵产沼气工艺明显提高了产气效率和系统稳定性。     

预处理方式对多年生王草厌氧消化性能的影响

为提高多年生禾本科原料的产气量及产气效率,以华南地区多年生王草为原料,采用批式中温厌氧消化试验,研究了蒸汽加热、超声波和冻融处理对原料厌氧发酵性能的影响,并采用修正Gompertz方程对累积产气量进行拟合分析。结果显示,经过预处理后原料的结晶度明显降低,其中蒸汽加热预处理的结晶度从4.73降至3.29。预处理后产气量明显提高,其中蒸汽加热的产气率为每克挥发性固体产气581.05 mL,相对于未处理的原料提高63%。经预处理后王草延滞期分别为1.7、1.8和0.5 d,其相对于未经预处理的原料（5.9 d）相比明显减少。预处理可明显提高多年生王草的厌氧发酵性能。