棉杆沼气发酵潜力的研究

以棉杆为原料,在中温(35±2)℃条件下研究了棉杆的沼气发酵潜力及发酵过程中纤维素、半纤维素和木质素的降解特征.结果表明,在250mL三角瓶中发酵53d,棉杆的沼气发酵潜力为202mL/g;发酵过程中,棉杆中纤维素和半纤维素的降解率分别为12.4%和21.0%,木质素基本没有降解.同时,在常温(28±2)℃条件下比较了棉杆、麦秆、稻秆和玉米秆等不同秸秆原料的沼气发酵产气量,结果棉杆的沼气发酵潜力低于其它3种秸秆原料.尽管如此,棉杆仍不失为一种有开发利用前景的潜在生物质能源,对棉杆资源的可开发性进行了探讨.     

宠物狗粪发酵产沼气潜力试验研究

以宠物狗粪便为原料,在25℃环境下,采用批量发酵的工艺,进行发酵产沼气试验。结果表明:狗粪可以作为沼气发酵原料,其产沼气潜力为134.16mL/g TS和45.77mL/g VS。     

粪秆结构配比厌氧发酵中pH、VFA与产气效果的关系

为探索发酵原料产气量与pH值、挥发性脂肪酸之间的关系,确定最佳原料配比以及发酵温度是关键.通过试验在恒温条件下以不同配比的鸡粪、麦秆混合物为原料,在25～40℃范围内进行厌氧发酵,研究pH值和挥发性脂肪酸对沼气产量的影响.结果显示,在约50 d的发酵过程中,以40℃、鸡粪和麦秸3:1处理的(简称鸡麦3:1)累积产气量最高,达11492mL,25℃、鸡麦3:1处理的累积产气量最低,为6227mL.在25、30℃发酵条件下,随着麦秆比例的增加,产气量逐渐增加;在35、40℃发酵条件下,随着麦秆比例的减少,产气量逐渐增加.pH值与日产气量成正比,而挥发性脂肪酸与日产气量成反比.     

马铃薯皮渣沼气发酵潜力的研究

以马铃薯皮渣为原料,在平均室温22℃的条件下,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气试验。结果表明,马铃薯皮渣是一种较好的沼气发酵原料,TS产气潜力为729mL/g TS,VS的产气潜力为706mL/g VS。     

甜高粱发酵产沼气的试验研究

为了探究甜高粱厌氧消化产沼气的潜力,采用批量发酵工艺,在恒温(30±0.2)℃的条件下,进行了甜高粱茎秆和甜高粱穗的沼气发酵试验。结果表明,甜高粱茎秆和穗的发酵周期分别为36、40 d;实际工程中,甜高粱发酵产沼气的水力滞留时间(HRT)可设计为22 d。甜高粱茎秆的TS产气率、VS产气率分别为583、618mL·g~(-1);甜高粱穗的TS产气率、VS产气率分别为899、950 mL·g~(-1)。     

洋桔梗秸秆厌氧发酵产沼气试验

为探索洋桔梗秸秆的厌氧发酵产沼气的可行性及其产沼气特性,以洋桔梗秸秆为原料,在30℃下进行了批量式恒温沼气发酵试验。结果表明,洋桔梗秸秆沼气发酵时间为22 d,原料产气率为70.79 mL/g,原料TS产气率为361.56 mL/g,产气潜力与多种花卉秸秆相当,高于大部分植物性原料。     

香蕉皮沼气发酵的实验研究

摘要:本实验将沼气发酵原料,采用批量发酵工艺进行了产沼气潜力的研究。结果表明:在室温平均23.3℃左右下,成熟香蕉皮的产沼气潜力为752.16mL/g(TS),975.05mL/g(VS),同时显示出香蕉皮为原料的沼气发酵与作物秸秆及粪便等为原料的沼气发酵,在发酵工艺上存在着极大差别以及香蕉皮在发酵起动期极易酸化。     

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.     

野艾蒿产沼气潜力的试验研究

以野艾蒿为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,探讨野艾蒿的产沼气潜力.为其资源化利用提供新的途径.结果表明,野艾蒿发酵的总固体、挥发性固体产气潜力分别为349、376 mL/g,野艾蒿是一种很好的沼气发酵的原料.     

蓝藻泥干发酵潜力研究

探讨藻泥干式发酵资源化利用的潜力。以太湖脱水藻泥为原料,进行干式厌氧发酵产沼气试验,分析蓝藻干式发酵的可行性。结果表明,接种物与蓝藻体积比为3∶7时,在恒定温度为35℃的发酵环境中发酵42d,蓝藻TS产气潜力为352.31mL/g,VS产气潜力为381.59mL/g,产气高峰时沼气中甲烷的含量为67.25%,蓝藻TS利用率为50.15%,VS利用率为52.39%,TOC利用率为53.86%。蓝藻泥可以作为发酵原料直接进行干式发酵。     

麦秸和奶牛场废弃物联合堆肥试验

设置小麦秸秆和奶牛场废弃物联合堆肥试验,以评估其消纳养殖废水与制作商品有机肥的可行性。试验用麦秸分别与沼渣、沼液、牛粪、粪水混合堆肥,以小麦秸秆并用尿素调节碳氮比为35∶1的处理为对照。结果表明,各处理堆体温度50℃以上持续时间分别为30 d、17 d、41 d、12 d和24 d,均已符合堆肥卫生标准要求的高温天数;堆肥过程中麦秸分别与沼渣、沼液、牛粪、粪水混合堆肥及对照的有机碳含量分别下降了14.00%、5.50%、15.80%、4.45%和10.70%;堆肥过程各处理氮、磷、钾含量逐渐增加。堆肥结束时,各处理有机质含量介于590.28 g/kg与701.86 g/kg之间;氮磷钾总养分含量介于46.54 g/kg与89.45 g/kg之间,其中麦秸与牛粪混合堆肥处理总养分含量最高(89.45 g/kg),麦秸与沼渣混合堆肥处理次之(69.61 g/kg)。秸秆与牛粪或沼渣混合堆肥时高温时间较长,且堆肥产物养分含量高;用麦秸和养殖废水(沼液或牛粪水)混合堆肥,每处理1.0 t麦秸可消纳废水1.8 t,有利于奶牛场节本增效。     

非洲菊秸秆产沼气潜力的试验研究

[目的]通过试验分析非洲菊秸秆的产沼气潜力.[方法]以非洲菊秸秆为发酵原料,在恒温30℃下进行批量式沼气发酵试验,探讨非洲菊秸秆的产沼气潜力.[结果]非洲菊秸秆发酵易出现酸化,酸化期达15 d;调pH的试验组TS、VS产气潜力分别为468、525 ml/g,明显高于未调pH的试验组,产气量更高,对有机物的利用率也更高.[结论]该研究为非洲菊秸秆提供了新的资源化利用途径.     

不同原料配比对厌氧发酵过程中产气量VFA和脱氢酶活性的影响

以牛粪和小麦秸秆为发酵原料,研究了不同牛粪(M)与小麦秸秆(S)的干物质配比(牛粪与秸秆的比例为1∶1、2∶1和3∶1)对厌氧发酵产气过程的影响。结果表明,添加小麦秸秆处理的产气量显著高于秸秆与牛粪单独发酵处理(P<0.05),其中牛粪与秸秆的配比是1∶1的产气量为(31823.7±691.2)mL,比秸秆、牛粪以及牛粪与秸秆比例为2∶1和3∶1四个处理的产气量分别提高了208.7%、11.5%、2.8%和5.2%。因此,以M∶S=1∶1进行混合厌氧发酵效果最好。挥发性脂肪酸(VFA)与日产量间呈极显著性正相关(P<0.01),但脱氢酶活性与产气量相关性不显著(P>0.05)。     

不同预处理方法对麦秆厌氧消化产气特性的影响

【目的】探索不同的生物和化学预处理方法对麦秆厌氧发酵产气的影响,为提高麦秆能源转化率提供依据。【方法】采用自行设计的可控恒温发酵装置,以经生物（复合菌剂、糖酵酶、沼液）和化学（NaOH（添加量为60 g/kg）和氨水(20 mL/L)）方法预处理过的麦秆和未处理麦秆（CK）为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体（TS）质量分数为8%的条件下进行批次厌氧发酵（35 ℃）,分析复合菌剂、糖酵酶、沼液、NaOH和氨水对麦秆厌氧发酵产气量、甲烷含量和pH值变化的影响,并对其产气指标（干物质产气率、挥发性干物质（VS）产气率和甲烷平均含量）进行比较。【结果】各预处理方法均可明显提高麦秆的日产气量峰值,并可提早产气高峰的出现时间。各处理总产气量的高低顺序为：NaOH＞复合菌剂＞糖酵酶＞沼液＞氨水＞CK;与CK相比,不同生物和化学预处理方法可提高麦秆产气量5.85%～48.16%,提高甲烷平均含量15.06%～39.47%。经NaOH预处理的麦秆发酵后总产气量为12 620 mL,比CK提高了48.16%;甲烷平均含量为46.8%,比CK高出39.47%。随着发酵时间的延长,所有处理pH均呈先下降后升高直至趋于稳定的变化趋势。经NaOH处理的麦秆发酵后TS、VS产气率显著高于其他处理(P＜0.05)。【结论】用NaOH（添加量为60 g/kg）对麦秆进行预处理后在35 ℃下厌氧发酵,可以有效提高麦秆的产气量。     

小尾寒羊对麦秸及EM处理麦秸的采食量和消化率的比较研究

用全收粪法测定陇东小尾寒羊对麦秸及ＥＭ处理麦秸的采食量和各种营养物质的消化率。测得小尾寒羊对麦秸干物质的采食量为６５０±５７ｇ／只（ｄ;采食率为８５０９±６２６％。对各种营养物质的消化率分别为：绝干物质４７７±２４３％;粗蛋白－３３±８９３％;粗脂肪５３３８±２３０％;粗纤维４７０８±２０９％;无氮浸出物５５４６±２３０％。对ＥＭ处理麦秸的采食量６５８５±４９ｇ／只（ｄ;采食率为７９３±５４７％。消化率分别为：绝干物质５６４３％;粗蛋白４２６３±８５６％;粗脂肪６２９５±７３５％;粗纤维５１４３±５１６％;无氮浸出物６３４６±４７６％。     

不同接种量对稻秆厌氧发酵特性的影响

以稻秆为原料,厌氧发酵后剩余的沼液为接种物,在中温35℃的条件下,采用批式发酵试验,研究接种量分别为40、80、120 g 3个处理对其产气特性的影响。结果表明,适量的接种物可以提高消化系统的缓冲能力,有利于产气高峰提前,同时对稻秆的降解有促进作用。其中接种量为80 g的总产气量最高,为3 452 mL;TS产气量达到256.27 mL·g-1;分别比接种量为40和120 g的试验组高93.71%和15.14%。     

沼液预处理对蔬菜秸秆厌氧消化性能的影响

为探究不同沼液预处理时间对蔬菜秸秆厌氧消化产甲烷特性的影响，以黄瓜、番茄、茄子和辣椒4种蔬菜秸秆为原料，用猪粪沼液在（35.0±0.5） ℃分别处理3、5、7和9 d后进行中温批式厌氧消化试验。结果表明，预处理时间对蔬菜秸秆木质纤维素降解效果及其厌氧消化性能均有较大影响。随着预处理时间的延长，各蔬菜秸秆中纤维素和半纤维素的降解率逐渐提高（1.53%～24.47%和2.11%～52.48%），但木质素难以降解。不同蔬菜秸秆的最佳预处理时间不同，番茄秸秆和辣椒秸秆的最佳预处理时间均为5 d，最大累积甲烷产量分别为147.95和99.17 mL·g^-1，较未处理分别提升36.52%和26.33%；黄瓜和茄子秸秆的最佳预处理时间均为7 d，最大累积甲烷产量分别为152.42和129.84 mL·g^-1，较未处理分别提升38.00%和27.42%。同时，沼液预处理能够缩短蔬菜秸秆的厌氧消化周期（T₉₀缩短了3～8 d）。整体上，沼液处理后4种蔬菜秸秆的产甲烷性能从大到小依次为：黄瓜秸秆>番茄秸秆>茄子秸秆>辣椒秸秆。综上所述，猪粪沼液作为预处理剂可以有效提高蔬菜秸秆的厌氧消化性能，且最佳预处理时间为5～7 d。     

麦秆黄原酸酯的合成条件优化及其在去除沼液中重金属的应用

以麦秸秆为原料制备黄原酸酯类吸附剂,用以处理沼液中的重金属,通过正交实验考察了各种制备因素对铜离子去除率的影响,同时比较了两种用于去除沼液中重金属的工艺流程。结果表明,麦秆黄原酸酯的最佳合成条件为:5g麦秸秆,加入浓度25%的NaOH、0.2mLCS2、25mL1%的硫酸镁,黄化时间3h。沼液中4种重金属的去除率为50.62%~95.27%,去除顺序为Cd>Zn>Pb>Cu。多级过滤明显优于单级过滤,利用所设计的多级过滤滤柱,成功将废水中重金属浓度处理至工业废水排放标准。     

秸秆厌氧发酵条件优化的研究

采用批式厌氧消化技术和排水集气法,以沼液为启动菌源,在室内分别模拟中温条件下(35℃)不同长度和不同接种量的麦秆和玉米秆产气量、甲烷含量和二氧化碳含量。结果显示,麦秸秆在长度<0.5cm、接种量为10%时产气量和产气质量达到最优;玉米秸秆在长度为0.5～1cm时产气量和产气质量达到最优效果。     

不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响

为了解不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响,分别选择木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆作为调理剂,与秸秆沼渣以1∶5(以鲜质量计)的比例均匀混合,进行30 d的好氧堆肥,研究加入不同调理剂后,沼渣堆肥过程中物理、化学、生物学性质的变化。结果表明,木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆均可作为秸秆沼渣堆肥的调理剂促进堆体快速升温,且可达到无害化要求。秸秆处理可延长高温(≥55 ℃)持续时间,好于木屑处理,但木屑处理可降低堆肥体系中可溶性盐的含量。以大豆秸秆为调理剂,可提高堆体温度,最高可达到68 ℃,可提高多酚氧化酶活性,促进腐殖质的形成。以水稻秸秆作为调理剂时,可降低堆肥体系的pH值,提高NO3--N含量和纤维素酶活性,利于纤维素的降解。以大豆秸秆和水稻秸秆作为调理剂时,两者的堆肥产品可促进种子根的生长,种子发芽指数分别达到137.06%和138.26%,提高了堆肥的品质。