牛粪与玉米秸秆不同配比厌氧发酵的产气性能

【目的】研究牛粪与玉米秸秆不同配比混合厌氧发酵的产气性能,为提高厌氧发酵产气效率提供依据。【方法】采用自制的1 L厌氧反应器,以牛粪和玉米秸秆为发酵原料,设置牛粪与玉米秸秆干物质质量比分别为10∶0(对照), 8∶2,6∶4,4∶6,2∶8和0∶10共6个处理,在物料总干物质质量分数8%、发酵温度(35±1)℃条件下进行厌氧发酵产气试验,分析不同产气指标的变化规律。【结果】在产气方面,牛粪与玉米秸秆按不同比例混合厌氧发酵的4个处理日产气量变化趋势为先快速升高后平稳下降,发酵第2～3天达到产气峰值,较对照提前2～3 d;当牛粪与玉米秸秆的干物质质量比为2∶8时,累积产气量、甲烷总产量及挥发性固体产甲烷量均高于其他处理,分别达13 061.7 mL、6 911.4 mL和0.170 L/g,较单一牛粪发酵处理(对照)分别提高52.47%,41.48%和34.92%。在发酵系统稳定性方面,牛粪与玉米秸秆不同比例混合厌氧发酵的4个处理均在发酵第5天pH值达到最低,挥发性脂肪酸质量浓度达到最高,较对照提前2 d达到极值;发酵5 d时,牛粪与玉米秸秆干物质质量比为2∶8的处理pH值低于其他处理,为5.75,较对照降低了7.70%;挥发性脂肪酸质量浓度高于其他处理,为1 675.6 mg/L,较对照提高了59.04%。【结论】牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵产气效果优于单一原料发酵,且二者干物质质量比为2∶8时厌氧发酵具有较好的产气特性和发酵潜力。     

玉米秸秆不同预处理产沼气对比试验

玉米秸秆直接经过预处理A(对照),玉米秸秆用复合菌剂绿秸灵预处理B,玉米秸秆用纤维素酶A和纤维素酶B混合预处理C,玉米秸秆和牛粪尿混合预处理D,4种不同预处理方式的玉米秸秆产沼气对比试验。结果表明:用复合菌剂处理过的玉米秸秆试验B,用纤维素酶处理过的玉米秸秆试验C和玉米秸秆与牛粪尿混合试验D,平均产气量均高于直接经过预处理的玉米秸秆对照试验A,分别提高了33.47﹪,35.76﹪,36.65﹪;处理D的秸秆产沼气比处理B和处理C的秸秆产沼气早2天,比处理A(对照)的纯秸秆产沼气早5天。     

低温玉米秸秆与猪粪、牛粪混合厌氧发酵的初步研究

采用自行设置的小型可控性恒温厌氧发酵装置,利用自主驯化的低温发酵菌群,分析在15℃条件下猪粪、牛粪与玉米秸秆混合发酵过程中的各项指标变化.结果表明,牛粪与玉米秸秆4个处理比猪粪与秸秆处理启动快,pH值在发酵过程中有个先降低后升高的过程,猪粪与秸秆混合发酵总产气量高于牛粪与秸秆混合发酵总产气量,猪粪与秸秆混合发酵总甲烷气体产气量高于牛粪与秸秆混合发酵总甲烷气体产气量.     

温度对粪便与玉米秸秆混合厌氧消化产生特性的影响

【目的】探索牲畜粪便和玉米秸秆混合发酵的产气量与发酵时间和发酵温度之间的关系,确定农村户用沼气原料和最佳发酵温度,为提高农作物秸秆资源化利用效率提供科学依据。【方法】采用自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以猪粪、牛粪和玉米秸秆作为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体TS质量分数为8%条件下进行批量试验,在25~40℃,每5℃设一个温度梯度,研究不同发酵温度对猪粪、牛粪与玉米秸秆按不同比例(质量比为1∶1,2∶1,3∶1)配比混合发酵的产气速率、产气量及发酵时间的影响,并用SAS软件对各因素进行多元回归分析,建立回归方程,得出各影响因子的最优值。【结果】在一定温度范围内(25~40℃),厌氧发酵产气速率峰值出现的时间和发酵周期均基本随着温度的升高而缩短,峰值和产气量均基本随着温度的升高而增加。从总累积产气量来看,猪粪与玉米秸秆配比发酵优于牛粪与玉米秸秆配比,猪粪、牛粪与玉米秸秆混合厌氧发酵的最佳温度是34℃左右,发酵时间为58 d左右。【结论】确定了沼气的最佳原料、发酵温度和时间,为农作物秸秆的资源化利用提供了参考。     

鸡粪玉米秸秆混合厌氧发酵产气特性分析

通过探索鸡粪与玉米秸秆不同配混比例对厌氧发酵产气特性的影响,以期提高鸡粪发酵的产气效率。采用自行设计的1 L厌氧发生器,在中温((35±1)℃)条件下,将鸡粪与玉米秸秆按照不同挥发性固体质量比9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5进行配混,以单一鸡粪发酵为对照,分析不同处理厌氧发酵的产气特性和料液特性。结果表明,鸡粪与玉米秸秆混合厌氧发酵产气效率优于单一鸡粪发酵;当鸡粪与玉米秸秆配混比例为6∶4时,日产气量、累积产气量、甲烷总产量、容积产气率及挥发性固体产气量均较高,分别为802.54、12 933.23、7 757.06 m L及0.350 L/(L·d)和0.474 L/g,分别较对照高44.93%、159.62%、191.33%、159.26%和160.44%,且发酵料液pH值变化相对平缓,说明发酵周期内系统相对稳定。以单一鸡粪为主的厌氧发酵生产沼气过程中,适当添加玉米秸秆可提高发酵效率和产气量,二者配混比例为6∶4为玉米秸秆推荐添加量。不同原料混合厌氧发酵,可提升发酵效率和养殖场粪污处理速率,对改善生态环境和促进山西省养殖业、种植业可持续发展具有重要意义。     

不同原料配比对厌氧发酵过程中产气量VFA和脱氢酶活性的影响

以牛粪和小麦秸秆为发酵原料,研究了不同牛粪(M)与小麦秸秆(S)的干物质配比(牛粪与秸秆的比例为1∶1、2∶1和3∶1)对厌氧发酵产气过程的影响。结果表明,添加小麦秸秆处理的产气量显著高于秸秆与牛粪单独发酵处理(P<0.05),其中牛粪与秸秆的配比是1∶1的产气量为(31823.7±691.2)mL,比秸秆、牛粪以及牛粪与秸秆比例为2∶1和3∶1四个处理的产气量分别提高了208.7%、11.5%、2.8%和5.2%。因此,以M∶S=1∶1进行混合厌氧发酵效果最好。挥发性脂肪酸(VFA)与日产量间呈极显著性正相关(P<0.01),但脱氢酶活性与产气量相关性不显著(P>0.05)。     

秸秆、牛粪与啤酒糟混合厌氧发酵特性的研究

以啤酒糟作为秸秆厌氧发酵的补充氮源,研究了玉米秸秆、牛粪与啤酒糟的混合厌氧发酵特性。选取m(啤酒糟):m(牛粪):m(玉米秸秆)=3∶3∶4,分别考察了总固体含量(TS)为9.3%,14%和27%时混合料液的发酵特性,测取了日产气量、p H值、甲烷含量等参数随发酵时间的变化情况。结果表明,当TS为27%时产气效果最好,产气量达到334 m L·g-1,平均甲烷含量达到51.3%,产气周期为36 d,p H值在发酵周期中先降低后升高,为甲烷正常发酵所需的p H值范围。     

草粪比对甘蔗叶干法厌氧发酵产气效果的影响

以不同的草粪比配制原料,进行厌氧发酵,研究草粪比对甘蔗叶干法厌氧发酵产气效果的影响。结果表明,草粪比为1∶1和2∶1的处理组产气速度快,有明显的产气高峰,在发酵前40 d就产生了大部分气体。草粪比为1∶1的处理组总产气量最高,达到1 218.46 L,甲烷含量稳定后持续25 d保持在60%以上,草粪比为2∶1的处理组总产气量849.20 L,甲烷含量持续18 d保持在60%以上,草粪比为1∶0的处理组总产气量335.50 L,甲烷含量稳定后保持在45%左右。草粪比为1∶1和2∶1的处理组总固体产气量相差不大,但明显高于草粪比为1∶0的处理组。因此,添加猪粪有利于甘蔗叶干法厌氧发酵的进行,两者混合发酵比单一发酵产气效果要好。在产气高峰之后及时更换物料,可维持较高的产气量以保证实际用气量。     

油菜秸秆厌氧发酵产气特性与工艺参数优化

为了探索油菜秸秆厌氧发酵产沼气的潜力,本文采用正交试验设计的方法,研究了温度、总固体浓度、接种率和C／N对油菜秸秆厌氧发酵过程中产气量随时间的变化规律和产气特性。结果表明,油菜秸秆厌氧发酵最高日产气量达到4．25L／d（厌氧消化器容积为2．5L）,发酵周期中的最高累积产气量达到70．665L．产气潜力达到0．36973L／g。通过对实验结果的方差和极差分析,得到厌氧发酵的最佳工艺参数为发酵温度40℃,总固体浓度10％,接种率20％,C／N=25：1。各因素对产气量的影响主次依次为：温度（A）〉总固体浓度（B）〉接种率（C）〉C／N（D）。温度对产气量的影响显著,总固体浓度和接种率对产气量的影响不显著。通过对试验结果的分析,得出油莱秸秆在最优条件下的总产气量和TS产气量分别将达到72．6619L和0．39576L／g。     

温度对牛粪与番茄秸秆厌氧发酵产气的影响

以挥发性固体(VS)占物料干质量(TS)43.72%的鲜牛粪与VS/TS为86.61%的番茄秸秆为发酵原料,利用10 L厌氧发酵罐为反应器,设置25,30,35,40℃共4个反应温度,进行为期80 d的厌氧发酵试验,以探究不同温度对鲜牛粪与番茄秸秆混合干物质比为1∶1厌氧发酵产气特性的影响。结果表明,在该试验设置下,鲜牛粪与番茄秸秆适宜的发酵温度为35℃,其累积产气量为(148.09±2.95)L,产甲烷量为(91.52±1.03)L,TS产气量为(246.82±0.003)mL/g,均高于其他设置处理。该温度下,体系挥发性脂肪酸浓度及pH值均在正常范围内,发酵体系运行稳定。     

pH值对沼气产气量的影响

[目的]探讨发酵条件对产沼气的影响。[方法]以新鲜猪粪为原料,采用批量进料的方法,研究了7个处理(pH值分别为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5)对厌氧发酵产气量、产气特性的影响。[结果]不同pH处理发酵都能启动。以pH值6.5启动最快,其次是7.0,其余pH处理启动较慢。各处理的pH值上升到6.5的时间为11 d(pH值7.0)1、2 d(pH值6.5)3、0 d(pH值7.5)3、2 d(pH值6.0)。pH值7.0和pH值6.5的60 d总产气量最高,pH值6.0次之,pH值5.5最低。pH值7.0处理的CH4含量最高,达78.0%,与其他处理差异极显著;pH值6.5处理的CH4含量最大为62.0%;其余各处理CH4含量50.0%左右,差异不显著。[结论]发酵体系的pH值为6.5~7.0,可促进厌氧发酵的启动,提高产沼气的质量。     

狼尾草属牧草沼气发酵产气效果试验

狼尾草属牧草是一种优质高产的牧草,研究和筛选其作为沼气发酵原料对缓解今后能源紧缺具有重要作用。试验采用不同的狼尾草属牧草开展制取沼气效果研究。结果表明:狼尾草属牧草可以代替稻草作为C源进行厌氧发酵制取沼气,5组沼气发酵处理对沼气总产气量的影响差异均显著(P0.05)或极显著(P0.01),总产气量最高的是‘闽牧6号’狼尾草组,达77616.6mL/10L,显著高于CK1组(141.4%)、CK2组(13.3%)、‘桂牧1号’狼尾草组(112.5%)和巨菌草组(52.6%)4个沼气发酵处理(P0.05),极显著高于CK1组、‘桂牧1号’狼尾草组和巨菌草组处理(P0.01),总产气量最低的是CK1组达32150.0 mL/10L。从沼气发酵的气体含量分析,5组沼气发酵处理产生的气体最多的都是N2气体含量,约占总气体量的55.9%～79.9%,CH4气体含量约占总气体量的10.7%～28.9%,CO2气体含量只占总气体量的0.1%～1.4%。     

沼气肥在日光温室黄瓜栽培上的应用效果

以黄瓜品种腾达为试材,研究了沼气肥在日光温室黄瓜生产中的最佳施用技术与效果。结果表明:施用沼气肥(沼渣和沼液)后,黄瓜病虫害发生减轻,增产效果明显,表现出较强的抗性。其中以基施沼渣和高钾三元复合肥、追施沼液和叶面喷施沼液使用效果最佳,黄瓜生长势增强,瓜条美观,平均单瓜重(311.7±3.78)g,折666.7m2产量为(21 930.3±111.2)kg,比对照增产19%。     

日光温室番茄栽培与沼气结合使用技术研究

以番茄＂美粉398＂为试材,探讨了日光温室（冬暖大棚）番茄栽培结合使用沼肥的技术与效果。结果表明：施用沼渣和沼液后,番茄病虫害发生减轻、增产效果明显,表现出较强的抗性,其中以基施沼渣,结合追施沼液、叶面喷施沼液效果较为明显,从增产效果看,以沼肥与复合肥配合使用效果最佳。另外,施用沼肥,可促进番茄生长,降低畸形果率,提高单果重和坐果率。     

貂粪沼气发酵产气潜力研究

[目的]研究不同料液比对貂粪沼气发酵产气效果的影响,为以貂粪为原料进行沼气发酵及貂粪的多样化处理提供参考。[方法]以貂粪为原料,沼液为接种物,35℃恒温厌氧发酵,比较不同料液比对貂粪产气效果的影响。[结果]试验表明,发酵料液配比为1∶2时,貂粪更易降解,产气量高。试验初步确定貂粪发酵的水力滞留时间为21 d。料液总固体(TS)浓度为6.0%时,貂粪的产气潜力为345.7 mL/g TS,350.3 mL/g挥发性固体(VS)。[结论]貂粪是一种无需调碳氮比且产沼气潜力很高的发酵原料。     

沼液·沼渣在辣椒无土栽培上的应用研究

[目的]研究沼液、沼渣在无土栽培上的应用效果。[方法]利用沼液、沼渣分别作为营养液和营养基质,对辣椒进行基质栽培。[结果]沼液、沼渣栽培能明显提高果实中Vc、可溶性固形物、可溶性糖含量,降低硝酸盐含量,并且能提高蔬菜产量,但是对果实中可滴定酸含量的提高并不明显。[结论]沼液栽培以处理T4效果最佳,沼渣栽培以处理R1效果最佳。     

沼气发酵残留物对萝卜品质的影响

[目的]研究沼气发酵残留物对萝卜品质的影响。[方法]以萝卜为材料,研究了7个工程沼肥和户用沼气沼肥与化肥混合施用的处理对萝卜品质的影响。[结果]工程沼肥与化肥按1∶1处理的总糖含量最高;沼肥与化肥按1∶2混合施用总酸含量最高;全施化肥区的萝卜粗纤维和粗蛋白含量最高。户用沼气沼肥与化肥按4∶1混合施用萝卜维生素含量最高,比含量最低的全沼肥区高31.4%;沼肥与化肥按1∶4混合施用,萝卜总糖含量最高,全施化肥区最低;沼肥与化肥按1∶2混合施用,萝卜总酸含量最高;沼肥与化肥按4∶1混合施用,萝卜粗纤维和粗蛋白含量最高;沼肥与化肥配比为2∶1时,萝卜粗蛋白含量最低。[结论]沼气发酵残留物可以显著改善萝卜品质。     

活性添加剂对养殖场粪污产沼气的影响研究

通过考察活性添加剂对含84消毒液、75％乙醇以及高锰酸钾的粪污的产气量的影响,可以得出,活性添加剂对消除消毒液的抑制影响均有一定作用,其中对消除高锰酸钾消毒剂的抑制作用最强,对消除84消毒液抑制作用最弱.该研究为提高养殖场粪污产气率和利用率提供理论依据.     

沼渣、沼液的养分含量及安全性研究

[目的]研究供试沼渣、沼液的养分含量及安全性。[方法]通过检测正常使用中的大型沼气工程产生的沼渣、沼液,根据相关国家标准进行对比分析,进而得出沼渣、沼液的养分情况和安全情况。[结果]沼渣的有机质含量超过国家有机肥标准,总养分基本达到国家制定的指标,沼液有机质含量和总养分低于国家有机肥标准,沼液、沼渣适宜与其他营养元素混合施用。供试沼渣和沼液中重金属含量低于国家复合肥标准,是可以用于农事生产的安全养分供应来源。供试沼渣和沼液中血吸虫、钩虫卵和寄生虫卵为零,表明沼气工程发酵过程能够杀灭有害虫卵。[结论]该研究可为沼渣、沼液应用于农业生产提供理论基础。     

稻草秸秆厌氧发酵产沼气研究

[目的]对影响稻草秸秆厌氧生产生物沼气的重要因素进行分析,以提高产气率,最大限度地提高秸杆原料利用率。[方法]采用单因素法对南京工业大学沼气站生产沼气的接种量、总固体含量、碳氮比进行分析。[结果]沼气站厌氧发酵的最优条件为接种量34%,总固体含量6%,碳氮比25：1。经验证,最优配比下的总产气量比目前常用的发酵条件（接种量50%,总固体含量5.6%,碳氮比22：1）下的总产气量提高了27.60%。[结论]为进一步研究利用秸秆发酵产沼气提供了依据。