餐厨垃圾含水率和碳氮比对黑水虻幼虫养殖过程中气体释放的影响

近年来，利用黑水虻转化餐厨垃圾并生产饲料蛋白已经成为餐厨垃圾处理的重要途经。为了评估黑水虻养殖过程中气体排放对环境的影响，采用气体动态吸收采集方法考察不同初始物料含水率、碳氮比(C/N)对黑水虻幼虫转化餐厨垃圾过程中NH₃、温室气体释放的影响。结果表明，提高初始物料含水率、C/N均可明显抑制NH₃的释放，NH₃的总释放量最高分别可降低53.71%、61.95%。物料含水率、C/N对CH₄、N₂O释放的影响较小，不同养殖条件下的CH₄、N₂O释放量均较低。CO₂的释放速率与虫体生长发育紧密相关，当C/N为20.00时，CO₂的释放速率峰值可达(3 242.69±67.09) mg/h。从虫体生长角度看，当物料含水率为70%、C/N为10左右时更有利于幼虫生长，最佳条件下的总虫质量可达(1.16±0.01) kg,与C/N为30.00的处理组相比，总虫质量提高了70.59%,幼虫粗蛋白、粗脂肪含...     

人粪与不同废弃物混合厌氧发酵的效果

采用中温批式发酵方式,研究人粪分别与稻秸、尾菜、牛粪按1∶1、2∶1、3∶1的干物质质量比混合发酵的产沼气效果和无害化处理效果。结果表明,纯人粪发酵40 d的产气率仅140.64 mL·g ^-1(以总固体计),而通过添加其他有机废弃物进行混合发酵能较好地提高其产气效率,且对产气效率的提升效果表现为稻秸＞牛粪≈尾菜。纯人粪经37 ℃发酵40 d后对粪大肠菌群和蛔虫卵的杀灭率分别达98.18%和100%,混合发酵有利于进一步提高其无害化处理效果,但发酵结束后的粪大肠菌群数值接近于NY/T 2596—2014《沼肥》限值要求,故后续需强化人粪无害化的热处理关键参数研究。     

沼液不同施用方式对梨园土壤及梨果产量品质的影响

为实现沼液的还田利用及梨树的精准施肥,以4年生苏翠1号梨树为研究对象,研究沼液不同施用方式对梨园土壤及梨果产量品质的影响.共设置常规施肥、沼液水肥一体化及沼液漫灌3个处理.研究结果显示,相较于沼液漫灌处理,沼液水肥一体化处理梨果产量及品质显著提高,且土壤氮养分累积显著减少;沼液水肥一体化相较于常规施肥可节约43％的化肥,并能减少土壤氮养分累积;但不同施肥处理梨树一年生新稍数量及叶片叶绿素含量没有显著性差异.梨树沼液水肥一体化不仅实现了沼液的轻减化、精准化施用,也显著提高了梨果产量及品质,为梨树的精准施肥提供了一种经济有效的施肥模式.     

秸秆批式和半连续式发酵物料浓度对沼气产率的影响

为比较秸秆批式发酵和半连续发酵工艺的产沼气效果,以水稻秸秆为单一发酵底物,开展了室内中温批式发酵和半连续发酵对比试验,以容积产气率和原料产气率为特征指标,研究不同料液浓度对秸秆批式和半连续发酵产沼气的影响,以期获得秸秆沼气工程适宜的运行参数。结果表明,批式发酵容积产气率随着TS浓度的增加而增加,但增幅逐渐减少;与静态批式发酵相比,间歇搅拌有助于提高批式发酵容积产气率,特别对高TS浓度处理容积产气率的提升效果更加明显;而半连续进料条件下更有利于高TS浓度处理容积产气率的提高,但各处理原料产气率均随着固物滞留时间(solid retention time,SRT)缩短而逐渐降低。综合考虑产气情况及工程应用实际,建议秸秆批式发酵底物质量分数不超过8%,而半连续发酵TS质量分数8%时SRT设计为20 d(容积产气率1.00 m3/(m3·d)),若发酵TS质量分数6%时,SRT设计为15 d,容积产气率0.75 m3/(m3·d),该运行参数为秸秆沼气工程发展提供了理论依据。     

农村生活垃圾厌氧发酵产沼气潜力研究

旨在对农村有机生活垃圾厌氧发酵产沼气的潜力进行研究。对江苏省徐州市沛县大屯街道王庄村生活垃圾分类处置中心每月一次采集样品，并对一周年十二个月份的生活垃圾样品进行批式中温厌氧发酵产气潜力研究，考察农村生活垃圾作为发酵原料周年沼气产量和甲烷产量的变化，各月份试验组的累积沼气产气量范围为447～1 398 mL、累积甲烷产气量范围为215～865 mL。并用SPSS数据分析发现农村生活垃圾含水率、TP、TK、TN、有机质、C/N、半纤维素、纤维素、木质素的含量均对产沼气潜力有影响，其中纤维素含量会对产沼气潜力有显著的正向影响关系，而TP会对产气潜力产生显著的负向影响关系，最后，该研究根据生活垃圾理化性质数据基础上建立了多元线性逐步回归最优方程，可根据农村有机生活垃圾的含水率、纤维素和木质素的含量预测其厌氧发酵产沼气潜力。     

水葫芦固液分离机脱水参数优化及中试运行效果

为了获得低成本、高效率的水葫芦规模化处理处置技术参数,该研究基于50t/d处理能力的工况,以自主研发的SHJ-400型水葫芦固液分离机和卧式甩刀粉碎机为基础,通过单因素试验研究了粉碎粗细、进料量和挤压脱水停留时间对水葫芦规模化脱水效果的影响,同时获得了脱水残渣与挤压汁液中的干物质、氮磷钾养分分布规律,为水葫芦脱水作业后残渣及汁液的资源化利用提供参考。结果表明,适宜的水葫芦固液分离技术参数,即水葫芦适宜粉碎粗细为20～30mm、进料量为8t/h和挤压脱水停留时间为3min;水葫芦脱水残渣和挤压汁液中的干物质分布比例分别为61.67%～65.48%和34.52%～38.33%,而大部分氮磷钾养分保留于挤压汁液中,水葫芦粉碎和固液分离环节的减容率分别为50.25%和93.70%。此外,以处理能力50 t/d示范工程为试验平台,获得了实际运行工况的脱水作业运行效果参数,即在水葫芦初始含水率95.08%条件下,经固液分离后水葫芦脱水残渣含水率为83.21%,脱水率为78.59%,水葫芦固液分离机处理能力为6.25 t/h,并通过成本测算得到水葫芦固液分离成本为4.40元/t。该研究所获得低成本、高效率的水葫芦规模化处理脱水作业技术方案,为形成水葫芦规模化处理处置工程整体解决方案提供技术支撑。     

自然沉降作为沼液浓缩膜前预处理的效果初探

膜浓缩技术可实现沼液的减量化和无害化。沼液高悬浮物的特性易导致膜污染,缩短膜寿命,增加运行成本;因此,膜前预处理技术是实现沼液膜浓缩技术应用的关键。以自然沉降作为沼液膜前预处理方式,设置自然沉淀3 h、9 h、12 h、1 d、3 d和5 d等处理,探究不同沉降时间对沼液中悬浮物去除和理化指标变化的影响,并在选定的最佳自然沉降条件下,考查沼液中污染物质的去除情况。结果表明,自然沉降的最佳时间为1 d,此时沼液中悬浮物的粒径主要集中在10~30 μm,对悬浮物、化学需氧量和总磷的去除率分别达到38.3%、40.0%、36.5%,但对氨氮和总氮的去除率较低,仅分别为8.7%和20.0%。     

江苏省苏翠1号梨叶养分标准值初探

为实现基于梨叶营养诊断的科学施肥,拟构建江苏省苏翠1号梨叶养分标准值.在江苏省不同地区采集苏翠1号梨叶样品,分析测定其养分含量,然后采用概率分级法构建其养分标准值.偏度及峰度正态性分布检验结果显示叶片中N、P2O5、K2O、Ca、Mg含量符合正态分布,而微量元素Fe、Mn、Cu、Zn含量则为偏正态分布.对于符合正态分布的养分采用概率分级法进行叶养分标准值的确定,偏正态分布的元素则采用ln函数将养分数据转换为正态分布后进行概率分级,再将分级数据转换为养分数据.最终初步确定江苏省苏翠1号梨叶N的适宜范围为2.09％～2.32％,P2O5为0.10％～0.13％,K2O为1.18％～1.41％,Ca为2.19％～2.65％,Mg为0.25％～0.31％,Fe为261～369 mg/kg,Mn为38～75 mg/kg,Cu为2～5 mg/kg,Zn为32～50 mg/kg.本研究采用概率分级法制定的梨叶养分标准值平均值与传统高产园法所制定的养分标准值平均值相比,仅Mn和Cu分别存在29.2％和12.5％的差异,其他元素的差异均小于10％.     

江苏省‘苏翠1号’高产及中低产梨园土壤与叶片养分的差异研究

为了解江苏省‘苏翠1号’高产及中低产梨园土壤与叶片养分状况，以期为梨园合理施肥提供科学依据，分析测定了江苏省苏南、苏中、苏北20个‘苏翠1号’梨园的土壤理化性状及叶片营养，并采用R语言“Vegan”程序包对‘苏翠1号’高产及中低产梨园的土壤及叶片养分含量进行了差异分析，最后探究了梨园土壤养分与叶养分的相关性。将测定的梨园土壤及叶养分分别与梨园土壤养分最适标准值及梨叶片养分标准值进行了比较分析，结果表明，本研究中90%的梨园土壤pH值在5.6~7.2的适宜范围内，90%的梨园土壤有机质含量处于适宜或丰富状态，60%的梨园土壤碱解氮含量不足，40%的梨园土壤有效钾缺乏，而85%的梨园土壤出现了有效磷的富集。所测定梨园土壤交换性钙、镁含量丰富，而缺乏土壤有效铁、锰、铜的果园比例分别为15%、60%及25%。叶片缺乏氮、磷、镁、锰、铜的果园比例分别为15%、65%、25%、25%及90%。土壤及叶养分的整体状况与果园地理位置及产量存在显著相关性。高产梨园土壤有机质、速效磷、有效铁、有效锰及有效铜含量均显著高于中低产梨园；高产梨园叶片氮含量显著高于中低产梨园，叶片磷和钾的含量显著低于中低产梨园。综上，土壤有机质、速效磷、有效铁、有效锰、有效铜及叶片氮、磷、钾含量是高产梨园与中低产梨园养分差异的重要特征因子。本研究结果表明梨园施肥管理应将叶片营养诊断和土壤诊断相结合，可为梨园科学施肥提供一定的理论依据与指导。     

发酵助剂配方优化对小麦秸秆厌氧消化产甲烷的研究

试验旨在研究不同种类及不同复配方式的添加剂对小麦秸秆厌氧消化(anaerobic digestion,AD)的影响。研究了四氧化三铁纳米颗粒(Fe₃O₄ nanoparticles,NPS-Fe₃O₄)、三氧化二铁纳米颗粒(Fe₂O₃ nanoparticles,NPS-Fe₂O₃)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、氯化亚铁(FeCl₂)、血晶素(hemin)、皂苷(Ginsenoside Rg1,Rg1)七种外源添加剂在不同添加浓度及搭配方式对AD产甲烷的影响。结果表明：单独添加各发酵助剂均可显著提高AD的累计甲烷产量,混合添加后提升效果反而降低。其中单独添加100 mg/L Fe₂O₃的提升效果最好,累计甲烷产量达到207 mL/g,比空...