基于氮平衡的种养结合沼液资源化利用研究

研究沼液经济性消纳对提高沼液资源利用率、维持沼气工程稳定运行、缓解养殖带来的环境压力、提升农业废弃物资源化利用效率和经济效益,推动种养循环一体化发展具有重要意义。为此,结合农业废弃物资源化利用方式,基于盈亏平衡分析和秸秆资源化利用模型,以沼液经济性消纳半径为核心,探究了沼气工程投资金额和处理规模之间的关系,提出了沼液经济性消纳模型。研究结果表明:沼气工程投资金额与处理规模之间关系性较强(R 2=0.9842);沼液经济性消纳半径R bsa选取的主要影响因素是运输费用和沼液中N含量,不同消纳区域农业生产系数的差异性也会对经济性消纳半径的评估产生影响。利用模型对江西新余南英垦殖场规模化沼气发电工程(SBPGP)沼液经济性消纳半径进行估算,在保证氮平衡基础下,其沼液最小消纳范围在31.94 km 2左右。沼液经济性消纳模型的构建,为以沼气工程为纽带的种养一体化循环模式提供了技术参考,从经济性视角为循环农业发展提供了理论依据,从而实现经济效益与环境效益协调发展的目标。     

总固体浓度对猪粪厌氧消化的影响及菌群结构分析

厌氧发酵是解决畜禽粪污染的重要途径。为降低猪粪对环境的污染,研究总固体(total solid,简称TS)浓度对固液分离后的猪粪厌氧消化性能的影响,并对适宜TS浓度猪粪发酵液的微生物菌群结构进行分析。结果表明,固液分离后的猪粪在TS浓度为7%、10%、13%、16%的湿发酵、半干发酵和干发酵中,挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,简称VFAs)以乙酸和丙酸为主,并有少量丁酸和微量的甲酸。TS浓度为13%的猪粪,乙酸平均含量占VFAs平均含量的比例最高,达35.14%,累积TS产气量和日均产气量分别为370.90 mL/g和3.02 mL/g,高于其他各组。厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)是TS浓度为13%的猪粪厌氧发酵优势细菌菌群,它们的相对丰度分别为29.5%、28.9%和25.5%;甲烷球菌目(Methanosarcinales)、甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae)和甲烷丝菌属(Methanothrix)为它的优势古菌菌群。