稻草秸秆厌氧发酵产沼气研究

[目的]对影响稻草秸秆厌氧生产生物沼气的重要因素进行分析,以提高产气率,最大限度地提高秸秆原料利用率。[方法]采用单因素法对南京工业大学沼气站生产沼气的接种量、总固体含量、碳氮比进行分析。[结果]沼气站厌氧发酵的最优条件为接种量34%,总固体含量6%,碳氮比25∶1。经验证,最优配比下的总产气量比目前常用的发酵条件(接种量50%,总固体含量5.6%,碳氮比22∶1)下的总产气量提高了27.60%。[结论]为进一步研究利用秸秆发酵产沼气提供了依据。     

不同作物秸秆厌氧发酵产沼气试验研究

以农作物秸秆稻草、小麦秆、玉米秆)为发酵原料,采用批量发酵工艺,在中温条件下35℃依2℃)进行纯秸秆厌氧发酵产沼气潜力试验研究。结果表明,中温条件下,秸秆的平均日产气量、总产气量和平均甲烷含量体积分数,下同)玉米最高分别为1.75 L、113.6 L、56%);小麦次之分别为1.62 L、105.4 L、55.4%);稻草最低分别为1.39 L、90.31 L、55.04%)。稻草、小麦秆、玉米秆的产沼气潜力分别为0.41、0.48、0.51L/g(总固体含量)。     

小麦秸秆厌氧干发酵气肥联产试验研究

研究了小麦秸秆中温厌氧干发酵条件对沼气产量以及发酵残留物中有机质、氮、磷、钾含量的影响.结果表明,提高接种量可以提高沼气产量和甲烷含量,但过多的接种量会使单位总固体质量的沼气产量和甲烷产量降低.小麦秸秆厌氧干发酵产肥兼顾产气的最佳发酵条件为发酵料总固体含量为25％、秆渣质量比为1∶10,在保证较高产气量的同时,可较好地保留发酵残留物中的营养成分,能提供肥效良好的有机肥料.     

黑曲霉ZD利用棉花秸秆固体发酵产纤维素酶条件优化

【目的】以棉花秸秆作为发酵基质,优化黑曲霉(Aspergillus niger)ZD固体发酵产纤维素酶的发酵条件。【方法】以固体发酵条件(棉花秸秆和玉米粉的比例、发酵时间、接种率、含水量和pH值)为优化因素,通过单因素试验和Plackett-Burman试验,确定主要影响因素;再由最陡爬坡试验确定优化中心点,最后通过 Box-Behnken中心组合设计确定主要影响因素及其交互作用对固体发酵产酶的影响,并对其进行回归分析。【结果】由单因素试验和Plackett-Burman试验确定碳氮比,接种量和含水率为主要影响因素;最陡爬坡试验确定棉花秸秆与玉米粉的比例4∶1,接种量10%和含水率60%为中心点;Box-Behnken中心组合试验确定最佳发酵条件:棉花秸秆和玉米粉的比例为4.4∶1,接种量8.12%,含水率60%,发酵时间40 d,pH为4,此条件下羧甲基纤维素钠酶活最高,为310.885 U/mL;比未优化条件下的酶活207.496 U/mL提高了49.8%。【结论】确定黑曲霉ZD利用棉花秸秆固体发酵产纤维素酶的最优条件,为利用该菌制备棉花秸秆发酵饲料,降解棉花秸秆纤维素含量,提供了理论依据和工艺参数。     

杨树叶与猪粪混合发酵产沼气研究

[目的]探讨杨树叶与猪粪混合发酵生产沼气的效果,为落叶资源循环利用提供新途径.[方法]将杨树叶堆沤后,与猪粪按照不同比例(1∶0、2∶1、1∶1、1∶2、0∶1)混合,于35℃下发酵,分析不同原料配比对沼气产量、所产沼气中甲烷含量及沼液pH的影响,并对初始pH进行优化.[结果]纯杨树叶发酵的总产气量和总固体(TS)产气率较低;添加猪粪混合发酵后,总产气量和TS产气率随猪粪添加量的增加而大幅提高,其中以叶粪比1∶2最高,总产气量和TS产气率分别为7338mL和262 mL/g,且比纯猪粪发酵的TS产气率提高了10.1%,沼气中甲烷含量略高,发酵至第7d超过50.0%,发酵pH较稳定.初始pH设为7.50~8.00最适合沼气产生.[结论]杨树叶不宜作为单独原料进行发酵,以1∶2比例混合猪粪进行发酵产沼气的效率最高,且可提高杨树叶的利用率.     

玉米秸秆干发酵产沼气的影响因子优化

【目的】探明不同因子对秸秆干发酵产沼气的影响,为农作物秸秆沼气干发酵工程实施提供参考。【方法】以玉米秸秆为发酵原料,采用正交试验研究接种物比例、碳氮比和料液pH 3个因子对玉米秸秆干发酵产沼气的影响,并在此基础上研究不同形状(短秆状、细丝状、粉末状)玉米秸秆干发酵的产气量特性及甲烷含量。【结果】接种物比例对干发酵启动及整个厌氧反应的影响显著,原料接种物比例为30%,碳氮比为20∶1,pH 7.0的工艺参数组合产沼气较优,总产气26 100 mL、日均产气量为900 mL,池容产气率为0.18mL/(mL·d);细丝状玉米秸秆日均产气量最高,沼气甲烷含量高且稳定,日均产气量为2 121mL。【结论】接种物比例对干发酵启动及整个厌氧反应的影响显著,将玉米秸秆粉碎为细丝状更有利于提高干发酵累积产沼气量。     

不同配比污泥对玉米秸秆产气特性的影响

[目的]研究玉米秸秆不同接种物浓度下的产气特性,为秸秆在大规模沼气工程中的应用提供参考.[方法]以玉米秸秆为发酵原料,接种不同比例的厌氧污泥,采用批量发酵工艺,在38℃左右条件下进行厌氧发酵.[结果]经过50d的发酵后,秸秆中大部分物质可以得到分解.当厌氧污泥和秸秆比例为10∶3(两者TS比0.57、VS比0.46)、总TS浓度为10.16%时,秸秆产气效果最佳,TS产气率为370 mL/g,沼气中甲烷含量为56.04%.[结论]玉米秸秆发酵过程中,随接种污泥比例加大,秸秆的产气量和产气率逐渐升高,但接种量达到一定比例时,原料产气量和产气率升高不再明显.     

牛粪水稻秸秆厌氧共发酵产沼气操作参数优化

在牛粪中添加水稻秸秆进行厌氧共发酵产沼气,考察接种量、发酵温度、原料固体含量对发酵产沼气效果的影响。结果表明:厌氧发酵接种是必需的,随着接种量增多产气量增大,适宜的接种比例为10%(质量比);常温、中温(36℃)和高温(55℃)3种温度条件下,中高温发酵产气效果较好,中温更适合发酵;在20%、10%、5%(质量比)3种固体含量条件下,固体含量越大产气量波动越大,10%固体含量产气效果最好,发酵前30天累积产气量可达4 710 m L,容积产气率为0.313 m~3/(m~3·d)。本试验所得的结果可为牛粪水稻秸秆厌氧共发酵的实际应用提供参考。     

秸秆中温厌氧发酵产沼气研究

为解决秸秆焚烧难题,实现秸秆资源的高值化利用,采用玉米秸秆为主要发酵原料,添加泥炭进行中温厌氧发酵产沼气实验,研究了原料混合配比、接种量、起始pH对沼气发酵的影响,分析了玉米秸秆高值化利用的沼气发酵途径。研究结果表明:原料混合配比、接种量、起始pH对沼气发酵均有显著影响,玉米秸秆与泥炭的配比为7∶3、接种量50%、起始pH7.5、在35℃下的发酵产沼气,沼气日产气量达到最大值227.5 m L,总产气量最高为3 193.3 m L。秸秆与泥炭混合,其中所含大量纤维素及半纤维素适合微生物的生长,能为沼气发酵提供丰富的碳素营养;沼气发酵前后原料中纤维素和半纤维素的降解程度比较大,发酵前后纤维素由28.60%降到9.32%,半纤维素由27.67%降到1.51%。     

绿色木霉F6降解玉米秸秆的固体发酵条件优化

[目的]探寻绿色木霉(Trichoderma viride)F6固体发酵降解玉米秸秆的最佳发酵条件。[方法]研究发酵温度、基质含水率、通气状况、接种量及基质初始pH对玉米秸秆降解率的影响,在此基础上采用二次正交旋转组合设计对这5个因素及其交互作用对玉米秸秆降解率的影响进行分析,并对其发酵条件进行了优化。[结果]玉米秸秆固体发酵的最适条件为31.6℃下调节基质含水率61.7%,pH6.0,接种5.0 ml液体菌种,6层纱布封口。经验证,该条件下玉米秸秆的降解率可达46.38%。[结论]绿色木霉F6固体发酵降解玉米秸秆效果良好,操作简单,经济高效,有较高的应用价值。     

貂粪沼气发酵产气潜力研究

[目的]研究不同料液比对貂粪沼气发酵产气效果的影响,为以貂粪为原料进行沼气发酵及貂粪的多样化处理提供参考。[方法]以貂粪为原料,沼液为接种物,35℃恒温厌氧发酵,比较不同料液比对貂粪产气效果的影响。[结果]试验表明,发酵料液配比为1∶2时,貂粪更易降解,产气量高。试验初步确定貂粪发酵的水力滞留时间为21 d。料液总固体(TS)浓度为6.0%时,貂粪的产气潜力为345.7 mL/g TS,350.3 mL/g挥发性固体(VS)。[结论]貂粪是一种无需调碳氮比且产沼气潜力很高的发酵原料。     

接种物数量对沼气产气量的影响

[目的]探讨发酵条件对产沼气的影响。[方法]以鲜猪粪为原料,采用批量沼气发酵方法,研究了7个处理（接种量分别为7％、14％、21％、28％、35％、42％和49％）对厌氧发酵产气量、产气特性的影响。[结果]结果表明,在常温条件下,不同接种量都能启动产气。接种量在35％～49％时,沼气发酵启动快;接种量在49％时,60d产气量和启动1-10d日均产气量最高,分别为33540ml、851ml／3500耐发酵液,60d产气量方差分析结果表明,49％与28％、35％和42％处理差异不显著。[结论]接种量为28％～35％是沼气发酵产气良好的接种量。     

沼液·沼渣在辣椒无土栽培上的应用研究

[目的]研究沼液、沼渣在无土栽培上的应用效果。[方法]利用沼液、沼渣分别作为营养液和营养基质,对辣椒进行基质栽培。[结果]沼液、沼渣栽培能明显提高果实中Vc、可溶性固形物、可溶性糖含量,降低硝酸盐含量,并且能提高蔬菜产量,但是对果实中可滴定酸含量的提高并不明显。[结论]沼液栽培以处理T4效果最佳,沼渣栽培以处理R1效果最佳。     

北方寒冷地区沼气池增保温研究

[目的]优选秸秆反应堆作为一种北方寒冷地区沼气池增温方法的工艺参数。[方法]以秸秆粒度、菌剂量、温度、料液比为试验参数,进行正交试验。[结果]当秸秆粒度1mm,菌剂量0．5％,温度55℃,料液比1：1时,单位容积产气率最高,达到1．1m^3／d。[结论]采用秸秆反应堆覆盖沼气池,不仅起到物理保温作用,而且将达到最佳发酵温度的秸秆加入沼气池中,可提高沼气池冬季产气量。     

pH值对沼气产气量的影响

[目的]探讨发酵条件对产沼气的影响。[方法]以新鲜猪粪为原料,采用批量进料的方法,研究了7个处理(pH值分别为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5)对厌氧发酵产气量、产气特性的影响。[结果]不同pH处理发酵都能启动。以pH值6.5启动最快,其次是7.0,其余pH处理启动较慢。各处理的pH值上升到6.5的时间为11 d(pH值7.0)1、2 d(pH值6.5)3、0 d(pH值7.5)3、2 d(pH值6.0)。pH值7.0和pH值6.5的60 d总产气量最高,pH值6.0次之,pH值5.5最低。pH值7.0处理的CH4含量最高,达78.0%,与其他处理差异极显著;pH值6.5处理的CH4含量最大为62.0%;其余各处理CH4含量50.0%左右,差异不显著。[结论]发酵体系的pH值为6.5~7.0,可促进厌氧发酵的启动,提高产沼气的质量。     

贵池区沼气肥营养成分及应用效果

[目的]研究沼气肥的营养成分及应用效果。[方法]对贵池区沼气生态示范村的沼气肥、土壤、水稻秧苗进行农化常规分析。[结果]沼渣中有机质、N、P、K含量较沼液中含量高,但二者的养分含量较全面;沼渣中的C/N比值较高,沼液中的C/N比值较低,沼液中氮与有机质相关性较好,而沼渣中则表现不明显;沼液中钾的含量高且变化很大。施沼渣的农田有机质等养分含量较对照农田高。施沼气肥土壤种植的水稻N、P、K含量比未施沼气肥的高,尤其是K的含量增长明显。[结论]沼气肥含有丰富的营养物质,可以改善土壤有机质的C/N比值。沼渣中有机质含量丰富适合作底肥,沼液中速效养分含量较高适合作追肥。     

哈密瓜皮发酵产沼气潜力研究

[目的]探讨哈密瓜皮作为沼气发酵原料的资源化利用可行性.[方法]以哈密瓜皮为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,测定发酵过程中的TS产气潜力、VS产气潜力、日产气量、产气速率、pH等指标.[结果]整个发酵过程哈密瓜皮总产气量3 575 ml,TS产气潜力为782 ml/g（TS）,VS产气潜力874 ml/g（VS）,且发酵前后pH变化不大,维持在沼气发酵的较佳范围内.[结论]哈密瓜皮具有较好的产气潜力,是沼气发酵原料的新选择.     

沼气发酵残留物对萝卜品质的影响

[目的]研究沼气发酵残留物对萝卜品质的影响。[方法]以萝卜为材料,研究了7个工程沼肥和户用沼气沼肥与化肥混合施用的处理对萝卜品质的影响。[结果]工程沼肥与化肥按1∶1处理的总糖含量最高;沼肥与化肥按1∶2混合施用总酸含量最高;全施化肥区的萝卜粗纤维和粗蛋白含量最高。户用沼气沼肥与化肥按4∶1混合施用萝卜维生素含量最高,比含量最低的全沼肥区高31.4%;沼肥与化肥按1∶4混合施用,萝卜总糖含量最高,全施化肥区最低;沼肥与化肥按1∶2混合施用,萝卜总酸含量最高;沼肥与化肥按4∶1混合施用,萝卜粗纤维和粗蛋白含量最高;沼肥与化肥配比为2∶1时,萝卜粗蛋白含量最低。[结论]沼气发酵残留物可以显著改善萝卜品质。     

沼肥与复合肥在草莓上的应用对比试验

[目的]了解沼肥在草莓上的应用效果。[方法]于2006年8月至2007年5月在草莓生产中进行追施沼肥与复合肥的应用效果对比试验,观察草莓的生长发育、品质、产量及效益。[结果]追施沼肥比追施化肥的草莓第一花序抽生期、果实始收期迟,采果结束期晚。追施沼肥的草莓植株后期表现出植株粗壮、高大,叶面积增大,叶色浓绿的特点,烂果率明显减少,生长势强。追施沼肥比追施复合肥的一级序果平均重3 g,可溶性固形物含量提高0.3个百分点,硬度增加0.01 kg/cm2,果型大,口感好,商品性增强。追施沼肥比追施化肥的草莓产量低,但纯收入高。[结论]草莓种植追施沼肥,可提高植株抗病性,增加单果重,降低生产成本,改善草莓品质,提高经济效益。