中高温条件下羊粪与芒果废弃枝叶混合厌氧发酵产沼气研究

为研究中高温下条件下羊粪与芒果废弃枝叶混合厌氧发酵的产沼气特性影响,选取风干后的羊粪与芒果废弃枝叶进行厌氧发酵产沼气试验。试验设置5个配比：单一羊粪、单一芒果废弃枝叶、羊粪与芒果废弃枝叶(1∶1、1∶3、3∶1)3个配比,在3种恒温温度(35℃、45℃、55℃)下进行厌氧发酵,共计15个处理,发酵周期32天。试验结果表明：相对于芒果废弃枝叶单一发酵,羊粪与芒果废弃枝叶混合发酵可获得较好的产气效果,但相对于羊粪单一发酵,各温度下混合发酵的产气量并没有更好的表现。综合比较,羊粪和芒果废弃枝叶混合发酵在配比3∶1、45℃发酵状态下的发酵完成时间最短为17天,且TS产气率和VS产气率最大,具有一定的产气潜力。     

不同配比牛粪与农村生活废弃物混合发酵的产气潜力研究北大核心

在恒温35℃和发酵液TS为8%的条件下,研究了不同配比(TS质量比分别为1∶9,3∶7,5∶5,7∶3和9∶1)奶牛粪和果蔬废弃物、奶牛粪和餐厨垃圾以及肉牛粪和果蔬废弃物混合发酵的产气效果。结果表明,累计产气量和TS产气量最高的是配比为5∶5的奶牛粪和餐厨垃圾,分别达20702 mL和259 m L·g^(-1),最低的则是配比为3∶7的奶牛粪和餐厨垃圾,分别仅为1173 m L和15 m L·g^(-1)。发酵过程中牛粪与生活废弃物以5∶5,7∶3和9∶1配比混合发酵的pH值均维持在6.0~7.5之间,厌氧发酵累计产气量均较高;而配比为1∶9和3∶7时,发酵过程中pH值几乎均低于5.5,厌氧发酵受到明显抑制。因此,在牛粪与生活废弃物混合发酵时,增加牛粪比例可提高厌氧发酵的累计产气量和发酵液中pH值的稳定性。     

碳氮比对稻秸厌氧发酵过程的影响

在实验室条件下,考察了C/N对稻秸厌氧发酵过程的影响,重点研究了不同C/N对稻秸厌氧发酵前后氮素转化的影响,实验设置初始C/N分别为15∶1(T1),25∶1(T2),35∶1(T3)和45∶1(T4)4个处理.结果表明,C/N对稻秸厌氧发酵产气的影响较大,C/N太高发酵初期会出现酸化现象,以C/N 25∶1的产气效果最好,TS产气量为286.82 mL.g-1;不同C/N对甲烷含量的影响不大,各处理平均甲烷含量均在55%左右;厌氧发酵后,稻秸中有机物被大量分解,VS,纤维素和半纤维素含量大幅降低,纤维素结晶区受到较大破坏,木质素相对被浓缩,FTIR和XRD的结果与常规分析的结果一致;厌氧发酵过程中,氮素的损失较大,T1,T2,T3和T4的氮素损失率分别为43.97%,42.94%,33.71%和32.34%;氮素主要流向沼液中,但随着初始C/N从15∶1提高到45∶1,保留在沼渣中氮素的比例从29.77%增加到42.86%;厌氧发酵后厌氧系统中氮素以铵态氮和有机氮为主,随着C/N增加,总氮中铵态氮的比重降低,有机氮的比重增加,硝态氮无论是在沼渣还是沼液中含量均不高。     

餐厨、果蔬与鸡粪多元混合物料厌氧消化实验研究

文章研究了多元混合物料在不同混合比例条件下厌氧消化性能.以餐厨与鸡粪混合、果蔬与鸡粪混合、餐厨果蔬(TS计,8∶5)与鸡粪混合为原料,三种混合处理的混合比例均分别为4∶1,3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,同时设单一餐厨、果蔬、鸡粪消化试验,进料负荷为2％(TS).结果表明:在三种不同混合原料中,相同比例条件下产气具有一致性,鸡粪含量较少的4∶1和3∶1条件下出现严重酸化现象,产气周期45天.比例为2∶1和1∶1条件下,出现酸化后恢复期短,自身调节能力较好.鸡粪含量较多的1∶2,1∶3和1∶4条件下并未出现酸化现象,产气周期20天.不同混合原料出现了协同或抑制作用,以餐厨与鸡粪、餐厨果蔬与鸡粪为原料的两个系统中,协同作用较明显,与理论产CH4量相比分别提高1.2％ ～45.5％和8.1％ ～27.0％,但以果蔬与鸡粪为原料的系统中协同作用不明显,甚至出现了一定程度的抑制.多元物料混合厌氧发酵实验中,餐厨垃圾与鸡粪在1∶2条件下混合时系统缓冲性能好,单位TS产气量573 mL·g-1,T90为16天,协同产气量提高45.5％,是最佳的混合比例.     

不同因素对羊粪干法沼气发酵产气效果的影响

为研究温度、含水率及接种比例对羊粪干法沼气发酵产气效果的影响,以羊粪为原料,采用单因素试验方法,进行干法沼气发酵试验。结果表明:温度、原料含水率对产气效果影响显著。相对湿法发酵,中温发酵(35±1)℃效果更加优于常温发酵(25±1)℃;发酵物料含水率越高,沼气发酵速度越快,单位TS累计产气量越高;接种比例在8:2(TS比36:1)时对单位TS累计产气量影响显著,在7:3~5:5(TS比21:1~9:1)时影响不显著;从单因素试验结果看,发酵温度在(35±1)℃、原料含水率在80%及接种比例在7:3~5:5(TS比21:1~9:1)时,羊粪干法沼气发酵效果最好。该试验结果为以羊粪为原料的干法沼气工程工艺设计提供了理论依据。     

尾菜与小麦秸秆两级联合厌氧发酵工艺的研究

文章对尾菜和小麦秸秆两级联合厌氧发酵工艺进行了研究,结果表明,第1级尾菜发酵后的沼液用作第2级发酵的接种物,对小麦秸秆进行喷淋和浸泡,有效地提高了产气率,缩短了产气周期。试验结果显示,在中温(35℃)发酵条件下,尾菜厌氧发酵最大负荷为3.2 kg·m^-3d^-1TS,容积产气率为2.72 m^3·m^-3d^-1;小麦秸秆厌氧干发酵启动时间加快至1～2 d,发酵周期缩短至40 d,小麦秸秆和尾菜沼液混合原料TS产气率达到334.26 mL·g^-1。     

废弃食用油脂中温厌氧发酵特性研究

为了研究废弃食用油脂中温厌氧发酵特性,对废弃食用油脂进行了中温35℃±1℃批式发酵,主要考察了不同原料与接种物比(F/I)和碳氮比(C/N)条件下,甲烷产量和FVA的变化情况,并运用修正的Gompertz模型对其产气模型进行动力学拟合。实验结果表明,在中温条件下,F/I比值为1∶6,1∶3,1∶2和2∶3时,废弃油脂都能较好地进行厌氧发酵产甲烷,最大产甲烷产量分别为737,418,342和300 m L·g~(-1)TS。采用修正Gompertz模型分别对1∶6,1∶3,1∶2和2∶3实验组产甲烷曲线进行拟合,得到产甲烷潜力分别为823.68,461.12,379.43和339.20m L·g~(-1)TS,最大产甲烷速率分别为56.25,31.03,24.79和20.63 m L·d~(-1)g~(-1)TS。C/N值为28∶1,14∶1,7∶1和4∶1时,随着C/N减小最大产甲烷产量不断增大,分别为185,308,395和460 m L·g-1TS。     

混合原料厌氧发酵条件优化实验研究

文章以餐厨垃圾、牛粪和园林废弃物为发酵原料进行发酵,研究原料配比、接种比和温度单因素条件对混合原料厌氧发酵产甲烷的影响;利用正交实验,研究以上因素对混合原料发酵产气特性及甲烷产量的影响,实验以挥发性脂肪酸、氨氮浓度和辅酶F420为指标;借助SPSS软件对部分正交实验数据进行回归分析评价以测试验值并预测在发酵过程中未测量天数的值。结论如下:正交实验结果分析显示影响因子主次顺序为:混合原料TS之比预处理氨水浓度(%)温度(℃)接种率(%)。混合原料厌氧发酵产沼气最优化条件组合是:混合原料(T餐厨垃圾∶T牛粪=2∶1)和园林垃圾TS之比3∶1+预处理氨水浓度2%+温度45℃+接种率20%。对实验组Z4和Z5沼气日产气量回归分析显示,三次函数的R2统计量值分别为0.933和0.916,回归性较好,并且通过回归方程y1和y2可以预测未检测的实验值。     

不同N,P,K配比的沼液肥对叶菜产量及品质的影响

试验以原沼液作对照,设置了4个不同N、P、K配比的沼液叶面肥共计5个处理,分别喷施在白菜、甘蓝及油白菜3种叶菜上.通过比较各处理对叶菜产量,VC,硝酸盐及农残含量的影响,探究出最佳的沼液叶面肥配方.结果表明:向沼液中加入不同比例的氮、磷、钾化肥后,其增产效果均高于原沼液,但叶菜中硝酸盐含量也相应提高.综合比较各处理的产量及VC含量,以N∶P∶K比例为2∶1∶4相对较好,为最佳配方,其次为5∶1∶7.     

不同物料厌氧消化最佳酸化时间的研究

该试验以生活垃圾、餐厨垃圾、粪便、污泥以及它们的混合物料(生活垃圾∶粪便∶污泥∶餐厨垃圾=10∶5∶1∶1,以TS计)作为发酵原料,主要研究在常温(20℃±1℃)和中温(35℃±1℃)的条件下,不同物料达到pH值稳定状态的最佳酸化时间以及在酸化过程中TS,VS,pH值,COD理化性质的变化。最终研究结果表明:在常温条件下,生活垃圾、餐厨垃圾、粪便、污泥以及它们的混合物料(生活垃圾∶粪便∶污泥∶餐厨垃圾=10∶5∶1∶1,以TS计)的最佳酸化时间分别是5天,4天,7天,7天和4天;在中温条件下,生活垃圾、餐厨垃圾、粪便、污泥以及它们的混合物料(生活垃圾∶粪便∶污泥∶餐厨垃圾=10∶5∶1∶1,以TS计)的最佳酸化时间,分别是4天,3天,6天,5天和3天。据实验数据可知,中温条件酸化效果比常温条件酸化效果好。     

娃娃菜尾菜脱水与鲜汁预处理工艺研究

针对流通环节娃娃菜尾菜难处理问题,提出多级破碎耦合厌氧发酵处理,有效减少体积,降低处置难度。针对多级破碎后娃娃菜尾菜鲜渣含水率高,鲜汁污染物浓度高问题,研究在不同处理工艺下对鲜渣含水率及养分分布的影响;同时采用化学混凝法研究不同pH、混凝剂和助凝剂对鲜汁中总氮(TN),总磷(TP)及化学需氧量(COD)去除效果的影响。结果表明:娃娃菜尾菜经过厌氧发酵处理的脱水效果明显优于直接脱水,其鲜渣含水率为69.81%;选择PAC为混凝剂,PAM为助凝剂,投加量分别为0.355 g/L和10 mg/L,可达到较好混凝预处理效果,同时也较符合实际生产需求。娃娃菜尾菜多级破碎耦合厌氧发酵压滤脱水与鲜汁预处理工艺为尾菜处置提供一种新的途径。     

鲜土豆藤与猪粪不同配比的高温厌氧发酵特性

为了资源化利用数量大而又随意浪费的鲜土豆藤,试验选择猪粪与之平衡C/N进行厌氧发酵。试验在55℃恒温,700 g物料,总固体质量分数8%的条件下,猪粪与鲜土豆藤以质量比1∶1,1∶2,1∶3进行厌氧发酵对比试验,试验结果用Spss进行统计学分析。结果表明,在粪藤比1∶2的条件下(T_2组)厌氧发酵效果最优,最大日产气量为715 mL,总产气量为7069 mL,TS产气量为126.23 mL·g^-1,最大甲烷体积分数为60.4%。T_2试验组总产气量与其他试验组均有显著性差异(p<0.05)。     

冬瓜皮特征成分及厌氧发酵处理可行性研究

为考察冬瓜皮厌氧生物处理的可行性试验,试验首先对冬瓜皮的特征成分进行检测分析;其次,在中温条件下,对冬瓜皮进行厌氧发酵产气特性试验研究。理化性质检测结果显示,冬瓜皮中的碳氮比为16.4∶1,挥发性物质(VS)约占干物质(TS)45.05%,理论上讲,冬瓜皮不太适合厌氧生物法处理;厌氧发酵试验结果表明,冬瓜皮的厌氧发酵产沼气潜力比较高,即单位原料质量产气量达0.379 L·kg~(-1)TS,最大产甲烷速率为0.015L·kg~(-1)TSd-1,但是从产气成分看,甲烷含量明显偏低,最高只有39.7%。从文章研究综合分析,冬瓜皮不适宜厌氧发酵生物处理。     

餐厨垃圾与牛粪联合厌氧消化效率研究

试验对餐厨垃圾(FW)与牛粪(CM)联合厌氧消化效率进行了研究。在初始总固体(TS)负荷为6.7%和中温(35℃)条件下,考察不同的餐厨垃圾与牛粪TS配比(0∶1,1∶1,2∶1,3∶1,4∶1,1∶0)对联合厌氧消化过程的影响。结果表明:FW与CM联合厌氧消化单位VS沼气产量与甲烷含量均明显提高。FW∶CM为2时(T3),沼气产量和甲烷含量均最高,分别为574.15 mL·g-1VS和69.78%。整个厌氧消化过程T1~T5的pH值稳定在6.0~8.0之间,未出现挥发性有机酸(VFAs)抑制现象,VFAs浓度随着FW的比例增加而升高,FW单独发酵时,VFAs大量累积,第7 d时达到35600 mg·L-1。产甲烷菌群利用丙酸转化为甲烷的效率较低,VFAs中丙酸浓度下降的幅度明显低于乙酸、丁酸。厌氧消化过程中T1~T5也未出现氨抑制现象,氨氮浓度整体呈现先迅速升高,后缓慢下降,再缓慢升高的变化规律。在常温沼气工程应用中,初始总固体(TS)为6.7%时,建议FW与CM的TS比为2∶1。     

羊、鸭、兔粪厌氧消化产沼气潜力与特性

为弄清羊、鸭、兔粪便厌氧消化产沼气潜力及特性,试验以各新鲜粪便为发酵原料,以自行培养的厌氧污泥为接种物,在(35±1)℃、(25±1)℃和常温(9～19℃)条件下进行了批式厌氧消化试验,研究了各粪便厌氧消化的产气速率与产气量、酸碱度变化、消化料液COD及NH4+-N的去除效率。试验结果显示：(35±1)℃时各原料总固体（TS）产气率为：羊粪0.273 m3/kg,鸭粪0.441 m3/kg,兔粪0.210 m3/kg;(25±1)℃（羊粪为(27±2)℃）时为：羊粪0.206 m3/kg,鸭粪0.359     

不同光质处理对蓝莓组培苗生长的影响

研究了不同红光（R）和蓝光（B）比对蓝莓组培苗生长和生理的影响。使用10种不同的红蓝光比（即1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9和1∶10）来处理蓝莓组培苗,测定其光合色素含量。结果表明:T4处理的叶绿素a、总叶绿素含量最大;T10处理的叶绿素b含量最大;T3处理的胡萝卜素含量最大。不同比例的蓝光和红光可以改变蓝莓组培苗的生长和生理指标。      

餐厨垃圾、农业废弃物与奶牛粪便好氧发酵过程质量变化研究

以奶牛粪便为主要原料,以餐厨垃圾、玉米秸秆、蔬菜废弃物、蔬菜废弃物发酵尾料为辅料进行混合配比,通过自制发酵反应器进行强制通风好氧发酵,比较不同辅料与奶牛粪便发酵过程质量变化和堆肥效果的影响。试验共设6个处理（CK：牛粪;T1：牛粪+尾料;T2：牛粪+餐厨垃圾;T3：牛粪+餐厨垃圾+尾料;T4：牛粪+蔬菜废弃物;T5：牛粪+玉米秸秆）。结果表明：CK、T1、T4、T5的55℃以上高温期持续时间均达到5天,符合好氧发酵对高温期天数的要求,而T2、T3均不足5天,其中T3未达到55℃以上高温,高温期平均温度T5最高为62.8℃。发酵结束后,物料含水率损失率在27.08%-47.39%,T4处理损失率最高;pH范围在8.15-8.84,仅CK和T3处理的pH＜8.5;有机质损失率在9.19%-17.28%,以T5为最高;各处理的总氮、总磷、总钾均高于初始含量,T1和T4能够显著提升物料的总养分;重金属As、Pb、发酵后的Cd含量低于发酵前,而Hg、Cr含量则相反,尤其是纯牛粪发酵后Cr含量超标应引起重视。奶牛粪便与玉米秸秆/蔬菜废弃物混合发酵更能够有效提升堆肥品质。     

餐厨垃圾与堆肥预处理的玉米秸秆混合厌氧发酵

试验采用经堆肥处理过的玉米秸秆与餐厨垃圾混合厌氧发酵来提升厌氧发酵系统的稳定性。结果表明:经Modified Gompertz模型拟合,餐厨垃圾与堆肥预处理的玉米秸秆以8∶2配比有最高的甲烷产气速率49 mL·g~(-1)VSd~(-1)(甲烷积累量543 mL·g~(-1)VS)。对发酵结束时氨氮和游离氨氮浓度的分析结果显示,餐厨垃圾与玉米秸秆或经过堆肥预处理的玉米秸秆混合发酵均能降低发酵体系中的氨氮和游离氨氮浓度。对发酵过程中pH值和CO_2/CH_4进行分析显示,玉米秸秆经堆肥预处理可以使厌氧发酵系统更稳定。     

灌溉量对温室基质栽培茄子产量、品质与根区盐分积累的影响

为探究不同灌溉量对茄子产量、品质和根区盐分累积的影响，以‘京茄黑宝’为试验材料，设置T1(2.4 mm)、T2 (3.6 mm)、T3 (4.8 mm)、T4 (6.0 mm)、T5 (7.2 mm)、CK (8.4 mm) 6个日灌溉量处理，测定茄子根区离子浓度、光合特性、果实品质、单株产量和水分利用效率等指标。结果表明：营养液灌溉量对番茄植株生理和果实品质影响显著，灌溉量过少，会造成离子累积，不利于植株生长和果实品质的形成。随灌溉量的减少，茄子的可溶性糖含量和可溶性固形物呈现出逐渐升高的趋势，根系活力、叶片光合参数、叶片叶绿素荧光参数均呈现出降低趋势。当营养液灌溉量为T4 (6.0 mm)时，茄子植株生物量积累量最高，果实维生素C含量、可溶性蛋白含量、单株产量和水分利用效率显著高于其他各个处理(P<0.05)。另外，随着茄子植株的生长，无机基质槽培茄子根区会发生离子积累，导致根区营养液EC上升。在植株生长64 d时，茄子根区营养液的EC值最高，各处理表现为：T1>T2>CK>T5>T3>T4，此时T1 (2.4 mm)处理各离子质量浓度对根区盐分...     

农业废弃物还田对番茄品质、产量及土壤氮磷钾的影响

为了探明农业废弃物还田对设施番茄产量、品质及土壤氮磷钾(NPK)等的影响,以"金棚8号"番茄品种为研究对象,通过日光温室小区试验法,设置菌渣、稻壳和麦秸配比(体积比):CK为0∶0∶0,T1为2∶0∶1,T2为0∶1∶2,T3为1∶2∶0,T4为1∶1∶1,T5为1∶0∶2,T6为2∶1∶0,T7为0∶2∶1共8个处理,研究了不同配比还田处理对日光温室番茄产量、品质及土壤NPK质量比等的影响.结果表明,还田提高了番茄果实可溶性糖、维生素C(VC)和番茄红素质量分数,降低了有机酸质量比,增大了糖酸比.其中处理T4的可溶性糖质量比最高,达3.30%,而有机酸质量比则最低,为0.30%;果实糖酸比以处理T1,T2和T5的为较佳,分别为7.21,8.49和8.60;果实VC质量比为(9.62~17.54)×10~(-2)mg/g,较CK的增加了33.16%~82.33%,各处理间的差异具有统计学意义.处理T4的番茄红素质量比最高,其次为T2的,分别为82.88,80.80 mg/kg,较CK的分别增加了47.11%,43.41%.此外,还田处理显著增加了番茄产量,处理T2的产量最高,达100 927.02 kg/hm~2,较CK增产31.41%,各处理间的差异具有统计学意义.土壤碱解氮质量比以处理T3的最高,达131.26 mg/kg;各处理的土壤有效磷质量比均显著高于对照的;土壤速效钾质量比为127.02~155.03 mg/kg.处理T6的有机质质量比最高,为16.0 g/kg.综合考虑产量和品质等指标,处理T2较佳.