底物浓度对产甲烷菌群产气性能的影响

试验设置6种不同TS浓度(2%、4%、6%、8%、10%、12%)的牛粪发酵液,在保持相同的恒温条件下,对比各处理在发酵过程中的产气量,沼气中CH4含量,pH变化情况。结果表明:发酵浓度不同,甲烷的产量也不同,以TS 6%、8%最高,10%、12%次之,4%、2%和CK较低,但是各处理产气高峰出现的时期相同。在相同的发酵温度条件下,沼气中的CH4含量与发酵浓度有关,牛粪料液浓度越高沼气中的CH4含量越高,试验的6种发酵浓度,以TS 12%的处理CH4含量最高,平均可达50%以上。发酵浓度不同的牛粪发酵料液在启动发酵初期,pH均下降,然后上升,后期又趋于稳定,发酵浓度越大,越易发生酸化。     

畜禽废弃物高温好氧堆腐过程中气体产生与变化

利用通气方法对3种禽畜废弃物进行了高温好氧堆腐发酵试验，堆腐物内部温度维持在70℃左右，对发酵过程中O2、CO2、NH3、CH4、H2S的逐日变化量进行了测定。结果表明，CO2、NH3的产生量与堆腐材料的C／N有关。对于发酵中产生恶臭的NH3，猪粪发酵中最高值比试验开始时增加了350倍，鸡粪增加了120倍，而乳牛粪只增加了23倍，其最高值远低于猪粪和鸡粪。猪、鸡粪发酵过程中有CH4、H2S产生，乳牛粪中未被检出。易分解有机物含量高、C／N低的堆腐材料，在充气、高温条件下，2～3d可达到腐解高峰，l周左右气体产生趋于平稳下降，完成1次发酵。     

花生壳厌氧发酵制取沼气的试验研究

以花生壳为原料,采用厌氧发酵工艺,对其沼气发酵潜力进行了研究.结果表明,花生壳沼气发酵潜力达0.323 m3·kg-1.采用正交试验方法对花生壳沼气发酵的工艺参数优化配置进行了研究.结果表明,发酵温度、发酵料液总固体含量、接种量、pH值对其发酵结果均有不同程度影响,其中发酵温度对沼气产量和甲烷产量有显著影响,总固体含量对沼气产量有显著影响.最优的工艺条件为:发酵温度35℃,总固体含量20%,接种量(质量比)1∶1,pH值7.5.按一定比例分别添加牛粪和猪粪后对发酵效果有不同程度的影响,添加牛粪能缩短发酵周期,添加猪粪能明显提高产气潜力并缩短发酵周期.     

沼气发酵原料精心选

农村沼气发酵原料主要有农作物秸秆、禽畜粪便、人粪尿、落叶杂草、有机垃圾、有机废渣、废水和农副产品加工的下脚料等农业有机废弃物. 1.富氮原料主要是人、畜和禽的粪便以及易腐生活垃圾,它们的氦元素含量较高.粪便的颗粒较细,作为正常沼气池的原料,不必进行预处理,代谢分解和产气速率较快.在沼气池启动时,可以直接使用羊粪、马粪和牛粪等原料;根据接种物来源、质量和接种量等实际情况,可使用单一的猪粪,最好添加牛粪或马粪、羊粪;不主张大量使用人粪,除非沼气池的主要发酵原料为人粪便,此时一定要提早用人粪便培养好接种物;一定不能使用鸡粪,否则极易造成沼气发酵体系酸化,并且常常不能自动恢复,也很难进行调整.     

沼气发酵不同物料比对氮素损失的影响及施用沼肥的增产效应

为探索沼气发酵的最佳物料比及施用沼肥的增产效应,分别在室内和田间进行了试验。结果显示,沼气发酵全氮平均损失率仅为482％,有效氮却为发酵前的354倍,发酵后有效氮占全氮的621％。沼气发酵处理产生有效氮量为堆肥发酵有效氮量的613倍。沼气发酵法中的氮素损失率按以下次序递减: 处理1(猪粪∶稻草=4∶1)(997%)> 处理2(猪粪∶牛粪∶稻草=1∶1∶05)(434%)> 处理3(猪粪∶牛粪∶人粪=3∶1∶1)(268%)。沼气发酵的氮素有效化率平均比堆肥发酵高415倍。在不同土壤中,水稻、玉米、小麦、棉花、油菜上施用沼肥的增产率为65%～157%,平均增产达到1138%。     

畜禽粪便好氧发酵过程中挥发性气体排放差异研究

为有针对性地控制与治理不同畜禽粪便好氧发酵中产生的挥发性气体,设计了猪粪、牛粪和鸡粪好氧发酵试验,对畜禽粪便好氧发酵中产生的挥发性有机物(VOCs)以及NH₃、H₂S等挥发性气体进行分析研究。实验结果表明:畜禽粪便好氧发酵中挥发性气体的排放主要集中在好氧发酵前期,不同粪便好氧发酵产生的VOCs均有所区别,猪粪产生9种VOCs,牛粪产生4种VOCs,鸡粪产生8种VOCs;不同畜禽粪便好氧发酵中排放的主要VOCs均有二甲二硫、二甲三硫和甲硫醚,故在畜禽粪便好氧发酵中应针对这3种VOCs进行重点监控与治理。畜禽粪便好氧发酵中猪粪排放H₂S浓度最高,牛粪最低;鸡粪高浓度(> 200 μL·L^-1)排放NH₃持续时间最长,牛粪最短。     

低温玉米秸秆与猪粪、牛粪混合厌氧发酵的初步研究

采用自行设置的小型可控性恒温厌氧发酵装置,利用自主驯化的低温发酵菌群,分析在15℃条件下猪粪、牛粪与玉米秸秆混合发酵过程中的各项指标变化.结果表明,牛粪与玉米秸秆4个处理比猪粪与秸秆处理启动快,pH值在发酵过程中有个先降低后升高的过程,猪粪与秸秆混合发酵总产气量高于牛粪与秸秆混合发酵总产气量,猪粪与秸秆混合发酵总甲烷气体产气量高于牛粪与秸秆混合发酵总甲烷气体产气量.     

畜禽粪便固态厌氧发酵产酸产气特性研究

以猪粪、牛粪和鸡粪3种典型畜禽粪便为原料,采用总固体(TS)质量分数为20%的厌氧发酵工艺,以pH值、挥发酸(VFA)含量、日产气量、累积产气量、CH_4含量及H_2S含量为考察指标,在中温(37±1)℃条件下考察畜禽粪便固态厌氧发酵产VFA和沼气的情况。结果表明:在发酵周期内,猪粪、牛粪和鸡粪厌氧发酵的累积产气量分别为23 155、25 480、13 025 m L;TS产气率分别为0.328、0.365、0.231 m~3/kg;沼气中CH_4平均含量牛粪组猪粪组鸡粪组,猪粪厌氧发酵产甲烷含量最稳定;H_2S平均含量猪粪组牛粪组鸡粪组,鸡粪发酵过程中臭味较重;pH值与VFA含量呈负相关,乙酸占VFA总量的60%~70%,各试验组基本处在适宜厌氧发酵pH值范围内。     

新建沼气池投料启动"十步走"

新建沼气池投料与启动的步骤如下: 第一步:准备原料.准备足量的发酵原料和接种物.一是准备发酵原料,掌握好原料的配比.猪粪、鸡粪、牛粪、人粪等都可以作为沼气发酵的原料,但新建沼气池发酵启动时原料最好用猪粪,如果没有猪粪用牛粪、鸡粪.二是准备接种物.沼气是由多种微生物发酵产生的,因此,启动时必须要含沼气发酵微生物的物质作为...     

蚯蚓粪对不同畜禽粪便除臭效应

【目的】本试验明确了蚯蚓粪对不同畜禽粪便除臭效果,以提高蚓粪利用率。【方法】试验采用瓶装腐熟发酵法,在羊粪、牛粪、猪粪和鸡粪4种粪便中分别添加5%、10%、15%的新鲜蚓粪,每个处理重复3瓶,在(20±3)℃条件下,对各瓶中NH_3和H_2S 2种气体分别在1,3,5和7 d进行收集。采用纳氏试剂-分光光度法和碘量法测定各处理瓶中NH_3和H_2S含量。以添加等量锯末和活性炭为阳性对照,以不添加任何蚓粪的新鲜4类畜禽粪便为空白对照,比较分析蚓粪对4种畜禽粪便中NH_3和H_2S的吸收除臭效果。【结果】与空白对照相比,添加不同比例的蚓粪对4种畜禽粪便在不同发酵阶段中的NH_3和H_2S气体均有明显的去除效果,其对NH_3和H_2S气体去除率与阳性对照活性炭和锯末效果相当,且随着蚓粪添加量的增加除臭效果增强;牛粪中添加15%蚓粪后1～5 d,对NH_3的除臭率高于相同处理的羊粪、猪粪和鸡粪;羊粪中添加15%蚓粪后1～7 d,对H_2S的除臭率较其它类型粪便高。【结论】蚓粪对4种粪便中NH_3和H_2S气体均有明显的除臭效果,且牛、羊粪中的NH_(3 )和H_2S气体除臭效果高于鸡粪和猪粪。     

不同养猪模式的温室气体排放研究

为评价不同养猪模式温室气体排放情况,对南京六合发酵床和传统水泥地面猪舍温室气体排放情况进行试验测定。通过测定猪舍内空气中CH4、CO2、N2O浓度,根据二氧化碳平衡法原理,计算不同猪舍的温室气体排放通量。结果表明:发酵床舍内CH4、CO2、N2O的平均含量分别是传统猪舍的61.2%、78.6%、125.0%;其舍内CH4平均排放通量要低于传统猪舍,是其63.6%,而N2O和CO2平均排放通量分别是传统猪舍的10倍和1.4倍;考虑到传统猪场猪粪堆肥和化粪池后续管理过程中的温室气体排放,试验期间发酵床养猪模式每天每头猪排放的CO2当量的温室气体总量较传统养猪模式多26.3%,CO2是发酵床养猪过程中温室气体排放总量的主要贡献者,其次是N2O。     

西藏地区沼气发酵反应器的快速启动研究

快速启动沼气发酵反应器对于沼气在西藏地区的推广应用具有非常重要的意义。本文通过改变环境温度、底物成分配比、底物含水率等操作条件研究了不借助菌种快速启动沼气反应器的方法。结果表明,以新鲜猪粪为原料,控制温度为25℃以上可以在1 d内产气,并且底物中新鲜猪粪与剩菜叶的干物质比为2∶1时有利于产气,而猪粪与泔水及猪粪与秸秆的混合物则不利于产气。对沼气反应器最佳启动条件下的产气监测分析表明,所产沼气量以及沼气中的甲烷浓度都可达到沼气生产要求。     

木聚糖酶对牛粪厌氧干发酵产沼气的影响

为了提升牛粪产沼气性能,通过批式厌氧干发酵的方式考察木聚糖酶对牛粪产沼气的影响.在发酵温度55℃,总固体物(TS)浓度为40％,接种物含量30％,添加原料质量1％的木聚糖酶来进行牛粪厌氧干发酵.结果表明,木聚糖酶的添加不能缩短产沼气周期,但能提升沼气产量.试验组累计产气量为9.9 L,比对照组提升了22％,原料产气率为0.25 L/g,池容产气率为0.73 m3/(m3·d).产气过程与一般原料产气过程类似,但发酵周期较长.该试验结果为牛粪的高效利用提供了一个有效途径.     

不同秸秆发酵菌曲催化剂对日光温室生菜生长效果的研究

秸秆发酵菌曲催化剂是添加在秸秆发酵菌中的一种触媒,是实现秸秆快速腐熟的重要材料。选择尿素、羊粪、牛粪3种秸秆发酵菌曲催化剂,对各自不同施用量的效果进行对比试验,研究不同催化剂对山西省晋中盆地日光温室生菜的生长情况、品质、矿质元素和叶绿素值的影响。结果表明:3种催化剂均可以对生菜的生长情况、品质、矿质元素含量和叶绿素值产生不同程度的影响,其中羊粪效果最佳,牛粪次之,尿素效果第三。在各种处理中,羊粪的最佳施用量为400 kg/hm2,牛粪的最佳施用量为400 kg/hm2,尿素的最佳施用量为360kg/hm2。     

动物粪肥对樱桃萝卜生长状况及光合特性的影响

为提高动物粪肥的有效利用和樱桃萝卜产量,以不施肥为对照,分析了施用4种动物粪肥(牛粪肥、猪粪肥、鸡粪肥、羊粪肥)对樱桃萝卜生长指标(叶面积、叶片和肉质根的干鲜质量及含水率)和光合指标(净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度)的影响。结果表明,与对照相比,4种粪肥均可使樱桃萝卜叶面积增大,各处理大小依次为牛粪组猪粪组鸡粪组羊粪组;除肉质根的干质量外,其余质量均为牛粪组的最大、羊粪组的最小;各粪肥处理叶片含水率均增加,肉质根的含水率仅鸡粪组的增加,其他3组则减少;叶片净光合速率均有提高,其大小依次为牛粪组猪粪组鸡粪组羊粪组;蒸腾速率和气孔导度均减小;鸡粪组和猪粪组提高了胞间CO_2浓度,而牛粪组和羊粪组则降低了胞间CO_2浓度。综合分析可知,4种粪肥中,牛粪组的樱桃萝卜生长状况及光合特性均最好。     

动物源有机肥对茶树根际土壤酸度及微生物的影响

以腐熟发酵过的猪粪、牛粪、羊粪为材料,采用外源添加处理的方法,探讨不同用量动物粪便对茶树根际土壤酸度、微生物生物量及区系影响,以期为研究茶树根际土壤改良提供依据。结果表明,不同动物粪便处理后,能有效调节茶树根际土壤的酸度;随着处理动物粪便用量的增加,茶树根际土壤的微生物生物量碳、微生物呼吸强度、微生物生物量氮及细菌、放线菌、氨化细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、好气性自生固氮菌、纤维素分解菌的数量呈现先上升后下降的趋势,而真菌数量则相反;不同动物粪以猪粪用量1.5 kg/m2,牛粪、羊粪用量2.0 kg/m2时对土壤微生物环境的改善程度最佳;不同粪便处理对茶树根际酸度的调节作用及对土壤微生物数量影响最强时,以猪粪最高、羊粪次之、牛粪最低。上述结果表明动物粪便的使用能有效调节茶树根际土壤的酸化,改善土壤微生物生存环境,提高土壤微生物活性。     

不同动物粪便炭化特性比较

明确动物粪便炭化后物料特性有利于促进农业废弃物多元化利用模式发展。以水稻秸秆(稻秆)为对照物料,初步探讨动物粪便(羊粪、牛粪、兔粪、猪粪)在炭化温度为300、600℃,炭化时间为3、5 h条件下物料的生物炭产率、碳含量、氮含量、pH值以及碳氮比(C/N)。结果表明:羊粪、牛粪、兔粪、猪粪的生物炭产率明显低于稻秆,随着炭化温度提高,各物料生物炭产率下降,在300、600℃分别降低2.64%~9.34%、4.33%~14.7%,且动物粪便生物炭产率的下降比例大于稻秆;同时,提高炭化温度有利于提高动物粪便炭化物料的碳含量、pH值和碳氮比,但物料氮含量降低;对生物炭产率影响不大,能够降低动物粪便物料碳含量,但从整体来看,对氮含量、碳氮比影响不大;改变炭化温度、炭化时间时,羊粪碳氮含量变化幅度最大,pH值变化则最小,而兔粪则正好相反,牛粪、猪粪则介于羊粪、兔粪之间。由结果可知,不同动物粪便特性(碳氮含量、pH值和碳氮比)对炭化温度和时间的响应存在一定差异。     

动物源有机肥对茶树生长及其根际土壤酶活性的影响

以腐熟发酵过的猪粪、牛粪、羊粪为材料,采用外源添加处理的方法,探讨不同用量动物粪便对茶树光合指标、产量、茶叶品质指标及根际土壤酶活性的影响,以期为茶园土壤的改良提供依据。结果表明,随着处理粪便用量的增加,茶树光合指标、产量、茶叶品质指标含量及根际土壤酶活性均呈现先上升后趋于平稳的趋势;当猪粪、牛粪、羊粪用量分别为1. 5、2. 0、2. 0 kg/m~2时,各项指标达到最大值。进一步分析发现,相同用量粪便处理后,猪粪有利于提高茶叶产量,而羊粪有利于提高茶叶品质;猪粪处理有利于土壤中抗性相关酶、氮素循环相关酶活性的提升,羊粪和牛粪处理有利于土壤磷素、碳素活性的提升。相关性分析结果表明,不同粪便施用后,茶树光合指标、产量、茶叶品质指标、根际土壤酶活性之间存在着显著或极显著正相关。可见,动物粪便施用后,土壤酶活性提高,茶树光合作用能力增强,茶树产量和茶叶品质得到提升。     

水稻秸秆-猪粪混合发酵研究

[目的]对水稻秸秆与猪粪进行混合发酵研究。[方法]在不对秸秆进行预处理的情况下,在35℃恒温下进行发酵,研究稻秆-猪粪VS比、底物-接种物VS配比(S/I)和VS浓度对混合厌氧发酵产气量的影响。[结果]当稻秆-猪粪VS配比为1∶4、底物-接种物VS配比(S/I)为2∶1、VS浓度为6%,产沼气量及甲烷产量均达到最大,产气效率高,其累积产气量为548.90mL/g。[结论]在水稻秸秆不进行预处理的情况下,水稻秸秆-猪粪进行中温发酵工艺最佳发酵条件为VS比1∶4、S/I2∶1、VS浓度6%。     

狼尾草属牧草沼气发酵产气效果试验

狼尾草属牧草是一种优质高产的牧草,研究和筛选其作为沼气发酵原料对缓解今后能源紧缺具有重要作用。试验采用不同的狼尾草属牧草开展制取沼气效果研究。结果表明:狼尾草属牧草可以代替稻草作为C源进行厌氧发酵制取沼气,5组沼气发酵处理对沼气总产气量的影响差异均显著(P0.05)或极显著(P0.01),总产气量最高的是‘闽牧6号’狼尾草组,达77616.6mL/10L,显著高于CK1组(141.4%)、CK2组(13.3%)、‘桂牧1号’狼尾草组(112.5%)和巨菌草组(52.6%)4个沼气发酵处理(P0.05),极显著高于CK1组、‘桂牧1号’狼尾草组和巨菌草组处理(P0.01),总产气量最低的是CK1组达32150.0 mL/10L。从沼气发酵的气体含量分析,5组沼气发酵处理产生的气体最多的都是N2气体含量,约占总气体量的55.9%～79.9%,CH4气体含量约占总气体量的10.7%～28.9%,CO2气体含量只占总气体量的0.1%～1.4%。