稻草中温厌氧消化产气初步研究

在中温(35 ℃)条件下,采用批式厌氧消化工艺对稻草厌氧消化特性进行了初步研究,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH值、挥发性脂肪酸以及硝态氮、氨态氮和总氮的变化.结果表明:经过45 d的厌氧消化处理,稻草的累积产气量为11 439 ml,单位VS产气量达417.52 ml/g,沼气中甲烷平均含量为59.93%;pH值先降低后增加,最后保持相对稳定,在整个发酵液过程中pH值始终处在产甲烷微生物的正常范围内;发酵液中硝态氮含量先下降后上升,较发酵前提高了47.76%,而氨态氮含量则大幅降低了52.91%,表明稻草厌氧消化不会出现氨抑制现象,总氮在发酵前后变化不大.由此可以认为:稻草厌氧消化产沼气是完全可行的,不但具有很好的环境效益,而且具有可观的经济价值,具有广阔的应用前景.     

蚯蚓堆制玉米秸秆的厌氧发酵产气特性

针对高浓度秸秆厌氧发酵过程存在酸化现象,采用蚯蚓堆制预处理玉米秸秆进行厌氧发酵产气特性研究.结果表明高VS浓度(8%)的秸秆厌氧发酵产气量高于低VS浓度(6%)的产气量,但是高VS浓度在发酵过程中容易产生酸积累,进而出现酸化现象,酸化对发酵产气有阻抑作用;蚯蚓堆制预处理后的秸秆在厌氧发酵产气过程中产气比较稳定,pH值处于正常范围内,不会出现酸化现象,但累计产气量偏低.     

牛粪与互花米草混合厌氧消化产沼气的试验

在中温（35℃）条件下,采用批式发酵方式,研究了牛粪对互花米草厌氧生物转化的影响以及牛粪与互花米草不同混合比例对互花米草厌氧生物转化的影响。试验设置了互花米草与牛粪VS（挥发性固体）比分别为7︰1（SC71）、3︰1（SC31）、1︰1（SC11）、1︰3（SC13）和1︰7（SC17）等5个处理。结果表明：混合发酵对系统产气有促进作用,日产气量稳定,产气高峰较单独发酵提前了13 d,累积产气量提高了38.83%。牛粪与互花米草不同比例混合发酵的试验中,SC71、SC11、SC13和SC17的累积产气量分别为SC31的92.99%、79.00%、73.59%和61.17%;混合发酵提高了系统的缓冲能力,牛粪的比例越高,系统的缓冲能力越强,且不会出现有机酸的积累;X射线衍射谱图和傅里叶红外光谱的结果进一步证明,混合发酵促进了微生物对互花米草中有机物的分解,对纤维素结晶区的破坏有一定的促进作用。以互花米草与牛粪VS比3︰1的效果最好.     

水葫芦能源化利用研究进展

水葫芦能源化利用,可获得数量可观的生物质能。水葫芦对生长环境要求不高,生长迅速,将其用于环境治理、生态修复、以及用作堆肥、饲料等领域,符合经济可持续发展的要求。近年来水葫芦能源化利用主要集中在水解和发酵、炭化、气化、固化成型、厌氧消化以及综合利用等方面,取得了一定进展,也存在一定问题。今后将重点研究如何提高水葫芦能源化利用的效率以及拓展水葫芦的利用途径,提高水葫芦的环境友好性。     

互花米草厌氧发酵产沼气初步试验研究

互花米草是一种分布在潮间带的耐盐耐淹的优势高等植物,具有很高的生产力,每年高达3 154.8 g·dw·m-2以上,作为外来物种其生态入侵问题受到了广泛关注.为了对其进行资源化利用,采用35℃批量发酵的方式,研究了6%、10%和15%3个总固体(TS)浓度条件下其厌氧发酵产气特性,并且在TS浓度均设定为6%条件下,开展了辐照剂量为5 kGy时γ-射线辐照预处理对其厌氧发酵产气效果的影响试验,以及互花米草与土豆按4:1和6:1(以TS计)配比时混合厌氧发酵试验.结果表明,3个TS浓度水平下互花米草都可以顺利进行厌氧发酵,γ-射线辐照处理使互花米草厌氧发酵累积产气量提高了9.1%,4:1和6:1的混合原料以及互花米草的产气率分别为293.4、263.4、228.9 mL·g-1 TS.     

蚓粪促进玉米秸秆厌氧消化产气效果的研究

以玉米秸秆为试验研究对象,比较添加蚓粪后对秸秆厌氧消化产气特性的影响。在接种污泥比例为20%、30%、50%时,添加适当蚓粪,使其在35℃下中温厌氧消化,试验中研究产气量、pH值和乙酸产生量等参数的变化趋势。结果表明,添加蚓粪后,各处理的产气量均显著增加,其中50%接种污泥的处理累积产气量达340mL,增幅达67.05%,添加蚓粪的物料发挥了最大的产气效果。试验过程中pH值相对稳定,乙酸累积量较低。蚓粪的添加抑制了酸的累积,使pH稳定在一定的范围。     

稻草与猪粪混合厌氧消化特性研究

在中温条件下（35℃）,研究了稻草中添加猪粪对厌氧消化过程的影响,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH、挥发性脂肪酸以及硝态氮和氨态氮的变化。结果表明,将猪粪与稻草混合厌氧消化产沼气可以顺利进行,混合物的Vs产气量为330．14L·kg^-1 VS,沼气中甲烷含量为62．88％,添加猪粪对稻草产气量和有机酸的影响不明显,但对发酵过程中可能出现的酸积累有一定的缓冲作用。添加猪粪可以大幅提高发酵液中NO3-N含量,较稻草的处理提高34．53％,对提高消化液的肥料价值有重要意义。因此,将稻草与猪粪混合厌氧消化产沼气是完全可行的。     

互花米草中温厌氧发酵木质纤维结构的变化

采用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）对互花米草中温（35℃）厌氧发酵前后木质纤维结构的变化进行了对比分析。结果表明,互花米草茎秆的生物降解主要发生在维管束组织部位,而薄壁细胞是一种生物难降解组织;发酵60 d后互花米草木质素的相对含量升高,木质素官能团所对应的FTIR光谱的特征峰的峰强与其纤维素和半纤维素所对应的特征峰的峰强的比值是发酵前的2倍以上;厌氧发酵使互花米草的结晶度有所降低,由发酵前的0.510降到了0.479。总之,木质素对纤维素和半纤维素的包裹作用,以及纤维素的结晶结构是影响互花米草厌氧生物转化的主要因素。     

稻草与猪粪混合厌氧消化特性研究

在中温条件下(35℃),研究了稻草中添加猪粪对厌氧消化过程的影响,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH、挥发性脂肪酸以及硝态氮和氨态氮的变化.结果表明,将猪粪与稻草混合厌氧消化产沼气可以顺利进行,混合物的VS产气量为330.14 L·kg-1VS,沼气中甲烷含量为62.88%,添加猪粪对稻草产气量和有机酸的影响不明显,但对发酵过程中可能出现的酸积累有一定的缓冲作用.添加猪粪可以大幅提高发酵液中NO3-N含量,较稻草的处理提高34.53%,对提高消化液的肥料价值有重要意义.因此,将稻草与猪粪混合厌氧消化产沼气是完全可行的.     

蚓粪促进玉米秸秆厌氧消化产气效果的研究

以玉米秸秆为试验研究对象,比较添加蚓粪后对秸秆厌氧消化产气特性的影响.在接种污泥比例为20%、30%、50%时,添加适当蚓粪,使其在35℃下中温厌氧消化,试验中研究产气量、pH值和乙酸产生量等参数的变化趋势.结果表明,添加蚓粪后,各处理的产气量均显著增加,其中50%接种污泥的处理累积产气最达340 mL,增幅达67.05%,添加蚓粪的物料发挥了最大的产气效果.试验过程中pH值相对稳定,乙酸累积量较低.蚓粪的添加抑制了酸的累积,使pH稳定在一定的范围.