动物粪便发酵有机肥研究

本文阐述了动物粪便发酵有机肥所需材料与技术要点,根据技术路线设计、工艺材料、装料和接种、工艺记录及工艺反思等研究,我们提出了动物粪便发酵有机肥时翻堆时间对发酵效果的影响和原料含水量与发酵温度的关系等问题。     

温度及总固体浓度对实验动物粪便厌氧发酵产气特性的影响

为了探究温度、总固体浓度对实验动物粪便厌氧发酵产气量和产生沼气的成分的影响,确定实验动物粪便发酵的最佳温度和最佳进料量,通过自行设计的厌氧发酵装置,在恒温30℃、35℃、40℃、45℃、50℃条件下,分别进行了总固体浓度为8%、10%、12%、14%、16%、18%的厌氧发酵实验。本试验以清洁级(CL)wistar大鼠粪便和秸秆、普通级(CV)科研用实验兔粪便和秸秆的混合物(按C/N为25/1配比)为发酵原料,以常温厌氧发酵池的发酵料液为接种物(接种量为料液总量的30%),进行批量厌氧发酵试验,探究在不同温度下不同总固体浓度的发酵原料的厌氧发酵效果。结果显示,以清洁级(CL)wistar大鼠粪便和秸秆混合为发酵原料时,35℃、总固体浓度为18%为其最优试验组,日产气量的最大值和累积产气量分别达到463 m L和7557m L,且随着总固体浓度的增加,累积产气量有上升趋势;以普通级(CV)科研用实验兔粪便和秸秆为发酵原料时,由于pH过低,造成了试验失败,可见pH对于厌氧发酵的启动有着重要的影响。     

畜禽粪便稻草混合干式发酵产沼气试验研究

通过在畜禽粪便中添加稻草进行混合干式发酵来产生沼气,研究了干式发酵的启动特性和产气性能,考察了温度、接种液数量对发酵效果的影响。试验结果表明,在发酵原料C/N=25～30、TS=20%和T=(36±1)℃的条件下,以驯化后的浓缩池污泥作为接种物,实现了干式发酵的快速启动;相比于鸡粪和猪粪,风干的牛粪产气稳定且气量较多;对干式发酵进行接种是必需的,随着接种液数量增多,产气量增大,适宜的接种液比例为10%;温度对干式发酵产气效果影响较大,建议实际工程中选择中温条件进行干式发酵。     

畜禽规模养殖场粪便污染综合治理措施研究

本研究以畜禽规模养殖场粪便进行资源化处理为宗旨,对畜禽粪便进行了肥料化、沼气化、饲料化处理。结果表明:本研究采用的高温堆肥发酵通过有氧发酵产生高温,可杀死病原体和寄生虫卵,并可以降解粪中有机质,增加土壤肥力;畜禽粪便进入沼气池,通过较长时间的密闭发酵,可直接杀灭粪水中的病原微生物,减少生物污染量;采用发酵处理方法对项目区鸡粪进行了调制及饲喂育肥猪试验,在生长猪日粮中添加发酵鸡粪5%～10%,育肥猪日粮中添加10%～15%,日增重与全价日粮饲喂效果一致,没有明显变化。     

畜禽废物的开发利用

1动物粪便 鸡、牛、羊的粪便中含有丰富的有机和无机营养物质,收集1头牛1天所排的粪便,加入糠麸15公斤、小麦粉2.5公斤、酒曲3.5公斤,用水调成半干半湿状,装入缸中或塑料袋内压实封口,在26℃的温度下,发酵1～2天,呈黄色并微带酒香味时,再与35公斤饲料混合,可供700～800只鸡食用1天.收集350～400只鸡1天所排的粪,加入糠麸、小麦粉、酒曲各2.5公斤,也用上述方法发酵,待鸡粪呈黄绿色、无臭味时,再加入饲料粮25公斤、青饲料15公斤,可供30～40头猪喂1天.也可把鸡、牛、羊粪晒干或脱水,干粪粉碎后可直接饲喂.兔粪中含有粗蛋白18.7%、脂肪4.3%、灰分2%,是猪的好饲料,可将兔粪晒干粉碎后,按比例掺入饲料中投喂;还可将晒干或脱水的兔粪用水浸泡,软化后掺入饲料中投喂.     

一种发酵萝卜条酱菜生产工艺研究

[目的]优化发酵萝卜条酱菜的生产工艺。[方法]试验从风干脱水后萝卜条的发酵工艺、油炸工艺、调味、水浴灭菌各个环节对发酵萝卜条酱菜的生产工艺进行优化。[结果]研究表明,萝卜条纯种发酵时最佳食盐添加量均为4%,最佳发酵温度为25℃,乳酸菌最佳接种量为4%,萝卜条含水量为50%;萝卜条油炸最佳温度与时间为150℃和30 s;萝卜条调味料最佳添加比例:黄豆酱1%、酱油1%、糖3%、大蒜和辣椒均为3%;最佳水浴灭菌温度与时间为80℃和15 min。[结论]在该研究优化的工艺条件下生产的萝卜条酱菜亚硝酸盐含量低、酸甜可口、脆度适中、营养丰富且味道鲜美。     

复合纤维素酶菌剂降解禽畜粪便动力学过程研究

在自然堆肥过程中,禽畜粪便熟化是一个温度不断变化的过程,当堆肥温度低于或高于微生物菌群的最适温度时,微生物产酶效率低下甚至不产酶,导致禽畜粪便堆肥过程中纤维素的降解效率较低,费时较长。研究开发了一种复合菌剂,发酵菌剂按体积比1.5∶1.5∶1∶1∶1∶1取里氏木霉、假单孢菌、近平滑假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌枯草亚种、烟曲霉、嗜热液化芽孢杆菌的培养液共30L,混合成复合菌剂,并将其应用于堆肥降解禽畜粪便纤维素。复合菌剂中各菌种的最适产酶温度与堆肥发酵不同阶段温度相对应,可以在堆肥过程中不同发酵温度阶段都能持续产酶,促进禽畜粪便中纤维素的分解。添加菌剂后可提前提高禽畜粪便发酵堆肥纤维素酶活性的水平及其峰值,缩短堆肥发酵时间,对堆肥的适应性及腐熟效果好。     

实验室用全混合厌氧反应实验装置结构设计

针对厌氧发酵大型沼气工程当中所应用的全混合厌氧反应器(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR),设计开发了一种模拟厌氧发酵沼气工程运行的实验室用全混合厌氧反应装置,该实验装置包括亚克力发酵罐体、可调速式机械搅拌器、温控水箱、增温水套、电控装置、沼气脱硫罐、脱水罐、气体流量计、集气装置,该装置适用于浓度为6%～10%的畜禽粪便或秸秆等物料厌氧发酵。可在实验室内通过实验验证搅拌速度、搅拌频率、料液浓度、发酵温度和物料停留时间等因素对各种物料厌氧发酵产气效果的影响,为大型CSTR沼气工程项目的方案制定提供参考和依据。     

发酵秸秆饲喂生长育肥猪的效果

通过对发酵玉米、发酵高粱秸和发酵麦秸3种秸秆进行发酵处理,添加于饲料中确定其对生长育肥猪的效果。选用48头健康生长状况相似的杜花F1杂种猪,将其随机分为4组,每组12头。第1组作为对照组,饲喂基础日粮;第2、3、4组作为试验组,分别饲喂添加了发酵玉米秸、发酵高粱秸和发酵麦秸的饲料。根据生长育肥猪的采食量、饮水、日常活动、粪便及日增重的效果探讨发酵秸秆的饲喂效果。结果表明,发酵玉米秸喂猪较好,其增重速度与对照组无明显差异。而发酵高粱秸和发酵麦秸效果较差,日增重分别比对照组低11.32%(P0.05)和12.28%(P0.05),每1kg增重耗料分别高于对照组12.20%和13.24%。     

两种翻料方式对禽畜粪便槽式发酵效率的影响

禽畜粪便设施发酵是提高粪便处理效率的有效途径。在配置两种不同翻料机(旋耕式和提升式)的槽式发酵系统中,对这两种发酵系统处理效率进行了试验。试验结果表明,两种发酵系统均能使初始水分含量为50%~60%的禽畜粪便发酵温度在48 h以内上升到55℃以上,并能维持数天。发酵过程中,水分含量有不同程度的降低。通过7~14 d的发酵,物料无害化程度达到国家卫生学相关标准,但配备旋耕式翻料机的发酵系统比配备提升式翻料机的发酵系统具有更高的水分干燥速率和腐熟速度。     

A/O活性污泥法中污泥微膨胀试验研究(英文)

[目的]利用污泥微膨胀的特性来净化水质、节约能源。[方法]分别从低负荷(0.25 kgCOD/(kgMLSS·d))和中高负荷(0.55kgCOD/(kgMLSS·d))两个点出发,改变A/O系统好氧池中的溶解氧浓度,来考察溶解氧对污泥膨胀的影响。[结果]在A/O活性污泥系统中,当污泥负荷为0.25 kgCOD/(kgMLSS·d)、DO=1.5 mg/L时,污泥指数在250左右,污泥负荷为0.55 kgCOD/(kgMLSS·d)、DO=1.5 mg/L时,污泥指数接近300,系统发生了微膨胀现象。污泥微膨胀时系统对COD、SS、氮、磷等的去除率依然较高。[结论]在低溶解氧条件下可以提高氧转移速率,减少曝气量,具有节能的效果。     

不同通风量下猪粪好氧堆肥中氧气浓度的变化

采用强制通风静态筒堆肥系统,测量不同通风量下的堆体内的耗氧速率和氧气浓度,对堆肥过程中不同通风量下耗氧速率的差异、氧气浓度的动态变化进行了分析.结果表明,堆肥过程中耗氧速率和含水率有很大的关系,含水率偏高,耗氧速率下降,本实验中耗氧速率先降后升再下降,后期下降不明显;在整个堆肥过程中,堆体内的氧气浓度总体呈上升趋势,中后期氧气浓度增加比前期明显;停止通风后5 min内氧气消耗速率最快,之后消耗速度缓慢;本系统的最佳通风量为0.35 m3/min.     

循环水养殖系统中浸没式生物滤器的水处理效果

生物过滤技术是循环水超高密度工厂化养殖系统维持生产正常进行的核心技术。运转良好的生物过滤装置都有很好的硝化效果,但不同工况参数会影响生物滤器的硝化效率。已有的相关生物滤器报道均是实验室试验结果,缺乏直接以生产系统为对象的研究。本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果发现:(1)无曝气条件下,NH4-N转化率在HRT为18 min时最大为28.77%;NO2-N转化率随着水力停留时间增加而增加,在HRT为36 min工况时达到最大,为67.20%;COD去除率在HRT为36 min时最高,达到6.56%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH都有较明显下降。(2)曝气量为1 m3/h条件下,滤器水处理效率随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率分别由HRT为9 min时的7.54%和49.30%增加到HRT为36 min时的39.03%和71.78%;COD去除率在HRT为36 min时最高,为6.16%;曝气量为1 m3/h各工况下出水溶氧和pH略有增加。(3)曝气量为2 m3/h条件下,滤器水处理效率也随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率在HRT为36 min时达到最高,分别为27.27%和74.92%;COD去除率在HRT为9 min时最高,为5.30%;曝气量为2 m3/h各工况下出水溶氧和pH也都略有增加。(4)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组,曝气水平为1 m3/h时处理效率最好。     

循环水养殖系统中浸没式生物滤器的水处理效果

生物过滤技术是循环水超高密度工厂化养殖系统维持生产正常进行的核心技术。运转良好的生物过滤装置都有很好的硝化效果,但不同工况参数会影响生物滤器的硝化效率。已有的相关生物滤器报道均是实验室试验结果,缺乏直接以生产系统为对象的研究。本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果发现:(1)无曝气条件下,NH4-N转化率在HRT为18 min时最大为28.77%;NO2-N转化率随着水力停留时间增加而增加,在HRT为36 min工况时达到最大,为67.20%;COD去除率在HRT为36 min时最高,达到6.56%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH都有较明显下降。(2)曝气量为1 m3/h条件下,滤器水处理效率随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率分别由HRT为9 min时的7.54%和49.30%增加到HRT为36 min时的39.03%和71.78%;COD去除率在HRT为36 min时最高,为6.16%;曝气量为1 m3/h各工况下出水溶氧和pH略有增加。(3)曝气量为2 m3/h条件下,滤器水处理效率也随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率在HRT为36 min时达到最高,分别为27.27%和74.92%;COD去除率在HRT为9 min时最高,为5.30%;曝气量为2 m3/h各工况下出水溶氧和pH也都略有增加。(4)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组,曝气水平为1 m3/h时处理效率最好。     

高效藻类塘对小城镇养殖废水净化效能的影响

[目的]探索高效藻类塘中藻类、曝气和底泥对小城镇养殖废水净化效能的影响。[方法]设置4个独立人工池塘作对比试验,通过控制试验塘中的藻类浓度、底泥及曝气程度,测定养殖废水中的还原性物质、氮和磷的变化量,进而比较藻类、底泥和曝气对废水净化效能的影响。[结果]高效藻类塘对还原性物质、氮和磷的去除率分别达到88.3%、69.2%和59.7%,而普通塘对其去除率分别仅有48.0%、43.4%和22.8%。藻类对TP的去除影响最为明显,其次是对COD,对TN的影响最弱;曝气对COD代表的还原性物质的去除率影响最大,其次是对TN的降低,对TP的影响最弱;底泥对TP的去除影响极为显著,其次是对TN,而对COD的降低影响最弱。[结论]高效藻类塘中藻类、曝气和底泥均对养殖废水的净化产生较大影响。     

SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性

[目的]研究SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性。[方法]将SBR好氧颗粒污泥反应器应用于模拟废水的处理,研究反应器中溶解氧随曝气强度的变化规律,并探讨一个反应周期内COD、TN、TP去除率的变化。[结果]不同曝气强度下,SRB反应器开始曝气时（第11 min）溶解氧值均最低,之后呈上升趋势,均在第13 min出现第一个＂平台＂,且曝气强度越大,该＂平台＂越高;50min后溶解氧值波动较小。反应周期结束时,不同气速下COD、TN、TP去除率分别达98%、75%、80%以上,且不同气速对污染物的去除有一定影响。[结论]该研究为今后废水处理工程的实际应用提供了技术指导。     

循环水工厂化养殖系统中浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效果

本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果表明:(1)无曝气条件下,随着水流量的降低,滤器的硝化效率呈增加趋势;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的15.87%和23.84%增加到水流量2 m3/h时的38.85%和71.37%;COD去除率在4 m3/h的水流量下最高,达到10.33%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH有所下降。(2)有曝气条件下,滤器水处理效率随水流量降低而增加;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的6.45%和51.45%增加到水流量2 m3/h时的32.67%和93.36%;COD去除率在水流量4 m3/h下最高,为12.20%;有曝气各工况下出水溶氧和pH都有所增加。(3)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组。(4)对试验中各工况的日水处理效果进行比较,认为有曝气条件下水流量维持在6 m3/h为适合生产的最佳工况。     

循环水工厂化养殖系统中浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效果

本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果表明:(1)无曝气条件下,随着水流量的降低,滤器的硝化效率呈增加趋势;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的15.87%和23.84%增加到水流量2 m3/h时的38.85%和71.37%;COD去除率在4 m3/h的水流量下最高,达到10.33%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH有所下降。(2)有曝气条件下,滤器水处理效率随水流量降低而增加;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的6.45%和51.45%增加到水流量2 m3/h时的32.67%和93.36%;COD去除率在水流量4 m3/h下最高,为12.20%;有曝气各工况下出水溶氧和pH都有所增加。(3)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组。(4)对试验中各工况的日水处理效果进行比较,认为有曝气条件下水流量维持在6 m3/h为适合生产的最佳工况。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对pb2+、Zn2+、Cu2+的吸附研究

[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。     

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。