盐碱地芒荻品种筛选及产沼气发酵研究

芒荻作为能源作物的一种,因其适应性强备受关注。东营地处黄河入海口,土壤多为盐碱地和滩涂,种植经济作物效果较差。本试验结合芒荻的生长习性,对不同品种的芒荻进行种植,筛选出较适宜的品种进行产沼气发酵试验,研究其产气特性。结果表明,在7个芒荻品种中,S1、S2、A1 3个品种成活率较高、丛重较高,比较适宜当地种植。对其进行产气发酵试验发现,S1和A1品种单位TS产气量较高,均能达到380 mL/g,其中S1品种单位TS产气量最高,达到389 mL/g;S1和A1 2个芒荻品种甲烷含量基本在55%以上,较适宜产沼气发酵,其中A1品种的甲烷含量要略高于S1品种,并且A1品种在产气前期的产气速率也明显快于S1品种。     

以酒糟为原料的沼气发酵条件研究

试验研究了以甜高粱秸秆非粮乙醇生产过程中形成的酒糟为原料进行沼气发酵的特性。分析了温度、TS浓度、接种物添加量以及pH值等条件对酒糟沼气发酵的影响。研究结果表明,在高温55℃,TS浓度3.3%,接种物添加量1.5%,并在发酵前对发酵液pH值进行调节的条件下,酒糟产气在第9天达到最大峰值3710 m L·d-1,产气周期为32天,原料产气率高达509 m L·g-1TS。研究结果可为以酒糟为原料进行的沼气发酵提供一定的理论依据。     

纤维素高效降解菌群构建及产酶底物优化

为促进堆肥腐熟、缩短堆肥周期,通过平板初筛及酶活测定,从腐烂竹子、玉米秸秆中获得4株酶活性较高纤维素降解菌并混合培养,得到理想组合Cro-2/Bam-Q/Bam-3/Bam-1,其内切葡聚糖酶(CX)、外切葡糖酶(C1)、β-外切葡萄糖苷酶(CB)及纤维素全酶(FPA)活性分别为12.54、14.65、7.71、11.98 U,均高于单一菌株酶活性。对混合菌群产酶底物优化结果表明,当沼渣与水稻秸秆11混合,麸皮为氮源时,可有效提高混合菌群产酶活性。     

生态袋柔性防护在河道治理中的应用

通过对论述柔性生态袋在城市河道岸坡治理中的功能、施工技术、效果和造价实例分析,证实了生态袋在河道、湖岸护岸工程中发挥着经济优势和生态优势的双重作用。     

接种菌剂对稻秸好氧厌氧两相发酵产气影响

为提高水稻秸秆在好氧厌氧两相发酵工艺中降解率,采用好氧水解阶段添加不同菌剂方法提高好氧产酸相纤维素降解率。结果表明,各处理组中木霉和黑曲霉混菌组较单一菌种组纤维素和半纤维素降解率更高,水解效果更好。其中木霉黑曲霉混菌曝气组,总酶活最高,纤维素和半纤维素降解效果最好,累积产甲烷量最高,TS产气量最高达到438.57 m L·g-1。由此可见,木霉、黑曲霉混菌并同时曝气供气方式能显著提高水稻秸秆固体有机物降解利用率,促进秸秆生物质转化为沼气。     

基于TRIZ理论的秸秆好氧-厌氧联合发酵特性研究

应用TRIZ理论设计秸秆好氧-厌氧联合发酵工艺,并研究不同供气方式及加入菌剂对其发酵特性的影响。结果表明:经过好氧发酵后,各组的木质纤维素降解率均有不同程度的提高,曝气混菌组的木质纤维素降解率最高,半纤维素、纤维素和木质素的降解率分别为46.3%、40.4%和8.2%。利用修正的Gompertz方程和一级反应方程对累积产甲烷量的拟合结果较好,R2均大于0.97,曝气混菌组累积产甲烷量的试验值可达294.38 m L/g,利用两个方程拟合数值分别为279.58 m L/g和320.11 m L/g,而经巴斯维尔公式计算得到的理论产甲烷量为424.7 m L/g,曝气混菌组的试验值仅为理论产甲烷量的69%左右,仍有31%左右的物质没有被降解,因此巴斯维尔公式对惰性物质含量较高的物质理论计算结果偏高。好氧敞口组、曝气木酶组、曝气黑曲霉组、曝气混菌组及搅拌混菌组总挥发性固体降解率分别比直接厌氧发酵组高15.99%、35.47%、37.99%、54.68%和40.92%,曝气供氧方式的效果优于搅拌供氧,曝气供氧方式下添加混菌的效果优于添加单一菌种。     

利用NRC(2001)模型对银川地区3个奶牛场日粮蛋白质营养价值的评定

选择银川地区3个具有代表性的奶牛场,以高产奶牛日粮配方和日粮营养成分为主要研究对象,从试验农场饲料仓库对泌乳奶牛饲料主要原料进行采样分析,利用NRC（2001）模型分析高产奶牛日粮中代谢蛋白（MP）的供给量及典型日粮中RDP（瘤胃降解蛋白）、RUP（瘤胃非降解蛋白）,同时记录与奶牛生产性能及繁殖有关的资料。通过以上数据分析,对奶牛场日粮状况作出整体评价,为在生产实践中更合理地配置奶牛日粮提供依据。     

乙醇胺改性硅胶吸附剂对模拟沼气中CH_4/CO_2的分离性能

沼气的主要成分是CH4和CO2,有效地去除沼气中的CO2是确保沼气成为优质燃气的必要条件。吸附法是去除沼气中CO2的有效方法,研制性能优良的吸附剂是吸附法研究的核心问题。该文以FNG-II型硅胶为载体,乙醇胺(ethanolamine,MEA)为改性剂,制备了MEA改性硅胶吸附剂,表示为FS-MEA(FNG-II Silica-ethanolamine)。用X射线衍射、N2物理吸附脱附法、热重-差热、红外光谱等手段对吸附材料的结构、比表面积、孔结构、改性后结构变化等进行了分析。通过动态吸附分离试验,考察了FS-MEA对CH4/CO2的分离性能。结果表明:改性方法可将MEA附着在载体内孔表面,制得的FS-MEA可有效地分离CH4/CO2,但经过2次使用再生后,FS-MEA对CH4/CO2的分离性能有所下降,因此必须提高乙醇胺改性硅胶吸附剂的再生性能,才有可能使其应用于沼气提纯。     

尿素氨化预处理改善稻秸干法厌氧发酵特性

为了提高稻秸的可生物降解性,利用尿素氨化预处理方式,研究不同尿素质量分数(2%、4%、6%、8%、10%)和不同预处理温度(25、30、35、40、45、50℃)对稻秸预处理前后木质纤维素含量变化及干发酵产气特性的影响。结果表明:1)不同尿素质量分数对稻秸预处理效果影响显著,尿素预处理能够破坏稻秸木质纤维素的结构,预处理后稻秸的碳氮比降低,预处理后稻秸的累计产气量比未经处理组高20.67%~38.20%(P0.05),尿素质量分数为4%时效果较好;2)不同预处理温度对稻秸预处理效果影响不显著,尿素预处理效果主要受尿素质量分数的影响。研究结果为秸秆的预处理工艺提供参考,并为秸秆厌氧干发酵技术提供数据支持。     

稻秸好氧厌氧两相发酵工艺与产气特性研究

木质纤维素水解困难是制约秸秆沼气生产效率提高的主要因素,针对秸秆的木质纤维素难降解问题,提出湿法好氧厌氧两相发酵工艺。在中温37℃的条件下,水解产酸发酵容器不密封,采用搅拌供气、不供气的好氧水解方式,进行两相发酵实验。结果表明,好氧厌氧两相发酵工艺能够显著破坏稻秸的木质素结构,提高木质素降解率,其搅拌供气组的木质素降解率可达4.57%,而单相厌氧发酵结束时的木质素降解率仅为0.13%,两相发酵工艺的TS产气率可达到411.19 m L/g,较单相厌氧发酵高30%左右。表明好氧厌氧两相发酵工艺可有效降解木质素并提高产气率。