高密度方捆稻秸干发酵温度分布特性和产气效果研究

发酵过程中温度的分布及其变化是沼气工程高效稳定运行的关键,文章以高密度方捆秸秆和猪粪为原料进行常温发酵,采用渗滤液回流和太阳能温室的手段增强传热传质效率,研究分析了中试规模下常温发酵温度场的分布特性和产气效率。结果表明:发酵周期内,库内物料均温呈现迅速上升后缓慢降低的趋势,日均温变化≤0.2℃,沼液温度在发酵周期内呈上升趋势;而各层的平均温度高低呈现第3层第1层第2层,其稳定性呈现第3层第2层第1层;日产气量随着温度的增加而增加,至峰值后下降并保持稳定,日产气量到达峰值的时间比物料均温到达最高值的时间略有延迟,此次试验的有效容积产气率为0.33 m3·m-3d-1,发酵稳定后甲烷浓度保持在50.42%以上。     

畜禽养殖废弃物处理工艺及关键装备试验研究

针对畜禽养殖场废水处理难的问题,采用废弃物处理系列装备及配套工艺,为畜禽养殖废弃物处理提供一种新的途径。以上海崇明县种畜场的养猪废水为试验对象进行运行试验,结果表明,废水中COD和NH3-N的去除率分别达到99.8%和90.1%,对SS、P的去除亦有较好效果,出水水质基本满足《GB18596―2001畜禽养殖业污染物排放标准》的要求。     

南京市春季不同功能区大气微生物群落结构及多样性分析

研究旨在明确南京市不同功能区大气降尘中的微生物多样性分布规律,为控制某些空气传播的微生物病原菌提供理论依据。采用3种空气采样方法对比,通过PCR扩增、基因克隆、RFLP和序列分析对南京市3个不同功能区(NAU, NBG, XWG)的空气降尘进行细菌16S rDNA及真菌18S rDNA分析。结果显示,芽孢杆菌属(Bacillus),假单孢菌属(Pseudomona)及微球菌属(Micrococcus)在南京春季空气细菌中占比较大;而青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、链格菌属(Alternaria)及挫孔菌属(Sistotrema)是真菌优势菌属。同时,空气微生物中也存在粘质沙雷氏菌等条件致病菌。该试验确定了春季南京市不同功能区细菌真菌丰度及多样性分布规律,为江苏省乃至全国对空气质量的监测及对大气微生物的研究提供了可行性方法。     

麦秸与牛粪混合堆沤预处理厌氧干发酵产沼气中试试验

为阐释堆沤预处理对厌氧干发酵的影响,该文以小麦秸秆和牛粪为发酵原料,采用新型柔性顶膜车库式干发酵装置,在环境温度为26~35℃及发酵底物总固体质量分数为20%的条件下,研究麦秸与牛粪混合堆沤预处理后厌氧干发酵产气特性,分析了堆沤预处理以及厌氧发酵前后麦秸组分的变化。结果表明:堆沤预处理可以明显缩短厌氧干发酵的启动时间,提前工程运行中甲烷体积分数达到30%的产气收集要求时间,加快干发酵进程,进而间接加大了干发酵装置的处理能力,同时能使产气中甲烷体积分数提高10%以上,有效提升沼气品质。堆沤过程中虽有部分半纤维素被降解,损失了部分碳源,但堆沤后麦秸中纤维素的降解率提高了7%以上,累计产气量略有减少,但影响不大。     

三种农田土壤中氨氧化细菌amoA基因多样性比较分析

比较分析中国东部不同季风气候区中海伦黑土(HL)、封丘潮土(FQ)和鹰潭红壤(YT)3种土壤氨氧化细菌amoA基因多样性。采用非培养方法直接从土壤中提取微生物总DNA,用氨氧化细菌amoA基因特异引物扩增总DNA,构建了3种土壤amoA基因文库,并对文库进行限制性长度多态性(RFLP)分析。HL、FQ和YT的amoA基因文库克隆数量分别为49、50和48个,相应的RFLP类型数为10、10和14个OTUs,其中有4个OTUs为三种土壤共有;YT中氨氧化细菌amoA基因多样性指数最高,FQ最低;HL和FQ群落的相似为70%,HL与YT的相似度为50%,而FQ和YT之间仅为42%,说明氨氧化细菌具有地理分布的规律:17个amoA基因序列可以被聚成6个cluster,分属Nitrosospira和Nitrosomonas两个属。三种农田土壤中均存在丰富的氨氧化细菌,表明氨氧化细菌在农田土壤氮素循环中具有重要作用。     

畜禽粪污固液分离机断齿螺旋脱水装置运行参数优化

固液分离是畜禽粪便后续处理利用的重要环节,针对现有固液分离机处理高浓度粪污混合物存在效率低、分离效果差等问题,该文设计了一种断齿螺旋脱水装置,以高浓度猪粪为试验对象,采用Box-Benhnken中心组合试验对断齿螺旋脱水装置的工作参数进行了优化试验,以螺旋转速、间断距离、配重位置为影响因素,以分离效率和挤出物含水率为目标函数,建立了影响因素与目标函数之间的多元数学回归模型。通过试验并结合生产实际,最终获出最佳工作参数组合为:间断距离37 mm,转速56 r/min、配重块处于配重杆309 mm位置处(相对位置),此时分离效率为5.43 m3/h,挤出物含水率为53.52%,试验结果与理论优化值间的误差小于10%,最优参数组合下固体回收率实测值为54.91%,表明该文得出的多元数学回归模型与真实值间的拟合度较高,可为高浓度粪污混合物固液分离机的设计与应用提供参考。     

沼气干发酵技术研究进展

开发和利用沼气干发酵技术处理农业废弃物、禽畜粪便和市政垃圾,对于解决能源短缺、生态环境恶化和减少CO2排放具有深远的意义。本文对国内外沼气干发酵的研究现状、工艺条件及技术装备等方面进行了综述。     

超声波辅助浸提茶鲜叶中茶多酚的工艺研究

由于当前中国农村劳动力的缺乏,机采茶已逐步成为茶叶采收的主要方式.为了提高机采茶的利用价值、降低其加工成本,本文研究了机采茶鲜叶浸提茶多酚的工艺与方法.本文进行了以机采茶鲜叶为浸提原料,以水做溶剂,采用超声波辅助浸提茶多酚工艺试验,研究了浸提时的超声波功率、茶叶粉碎粒度、浸提温度和茶水比对茶多酚浸提效果的影响.在单因素试验的基础上,通过L9(34)正交试验设计,确定了超声波辅助浸提茶多酚的主次影响因素和最佳工艺参数,即:茶水比为1:20、浸提温度为60℃、超声波功率为350W,茶叶粉碎粒度为1.5mm.在此条件下,茶多酚的浸提得率,可达95.86%.此方法较常规水浴浸提茶多酚含量高、用时短、浸提次数少,与超声波辅助浸提干茶叶的茶多酚浸提得率相当.由此可见,采用超声波辅助浸提机采茶鲜叶中茶多酚的方法是可行的.     

棉秆机械化收获技术与装备现状及发展对策

棉花收获后遗留在田间的棉秆,是一种重要的可再生生物质能源。棉秆收获是一项繁重的体力劳动,棉秆收获技术与装备的滞后,制约了棉秆资源的开发和利用。本文阐述了发展棉秆机械化收获装备的意义,对国内棉花秸秆机械化收获技术与装备现状进行总结探讨,并结合项目实施经验提出了几点对策。     

柔性膜覆盖车库式厌氧干法发酵系统结构设计与应用

针对目前厌氧发酵中沼液沼渣量大难处理、原料预处理难、耗水量大、原料适应性差等问题,导致沼气工程运行成本高、效率低、劳动强度大、费工费时,该文设计一种柔性膜覆盖车库式厌氧干法发酵系统,可适用于多元有机物料混合厌氧发酵。该系统是将国外车库式干发酵技术和国内柔性膜覆盖技术耦合研制而成,根据厌氧干发酵生产工艺要求,确定了该发酵系统关键结构参数和运行工作参数,进行了干发酵库体的结构设计、冬季发酵增温系统设计、喷淋强化传质传热系统设计与试验。通过生产应用表明:干发酵库体的结构设计合理,增温系统设计能够满足干发酵工程冬季增温工艺要求,喷淋系统能够达到传质传热目的,发酵系统运行状况良好,产气率为0.81 m~3/(m~3·d),CH_4体积分数为67%,原料降解率为48%,该发酵系统运行稳定、可靠,大大提升了处理农村有机废弃物的能力,促进了厌氧干发酵技术的持续、健康、快速发展。